ARDUINO板驱动两个NEMA17电机同步运转

最近在做一个案例,要求ARDUINO板驱动两个NEMA17电机. 查了以下,有个AccelStepper.h库,用着也挺方便.但我有另一个硬性的要求,用这个库很难实现.索性自己写了个程序,完成了这一目标.

这个硬性的要求就是:两个电机要同步,即同时起步,同时停止.旋转的速度和方向可以不一样.

下面是实现的详细过程.

1.BOM

ARDUINO uno R3,1

A4988,2

5V power,1(单独给电机供电)

小面包板,1

面包线,若干

2,示意图

3,操作说明

通过ARDUINO IDE的串口监视器输入控制命令:

1,点亮LED灯

0,熄灭LED灯

4,前进200步

5,后退200步

8,先前进,再后退,即两电机先正转,再反转

9,先右旋转,再左旋转,即两电机先左正右反,再左反右正.

在电机运转时,LED等点亮.

4,指令说明

指令格式:200,400,1000000,1

200-左电机运行步数,正为前进,负为后退;

400-右电机运行步数,正为前进,负为后退;

1000000-表示在1秒内完成运行动作,单位为微秒;

1-为舵机预留的控制位.

5,源程序

// UNO + A4988 + NEMA17//此模式两个电机可以是同步运行的，即能保持“以不同的旋转速度”同时旋转（同时开始，同时停止）。
// 逐步改进，时间、速度可输入；
// 停止是处于非激活状态 int ledpin=13 ;    //定义LED灯引线。//  步进电机
//  Enable,STEP步距,DIR方,MS1/MS2
int PIN[2][3]={{4,3,2}, //电机1 的IO引脚, {7,6,5}  //电机2 的IO引脚, 
};void setup()
{Serial.begin(9600);   //用蓝牙监视器代替//  初始化步进电机的引脚  for(int i=0;i<2;i++)for(int j=0;j<3;j++)pinMode(PIN[i][j]   ,OUTPUT);  pinMode(ledpin, OUTPUT);       //设置管脚2为输出模式 , 板载LEDSerial.begin(9600);digitalWrite(PIN[0][0],HIGH);    // 输出高电平，关闭电机digitalWrite(PIN[1][0],HIGH);    // 输出高电平，关闭电机   }long int num = 0;void loop()
{int inChar;         // 接受从串口监视器传来的信息，如果是蓝牙监视器的话，则接受从蓝牙监视器传来的信息。if (Serial.available()) {inChar = Serial.read();Serial.write(inChar);switch (inChar) {case '1':digitalWrite(ledpin, HIGH);   // 点亮LEDbreak;case '0':digitalWrite(ledpin, LOW);   // 熄灭LEDbreak; case '4':CarRun("200,400,1000000,1");break;case '5':CarRun("-200,-400,1000000,0");break;  case '8':CarRun("2000,2000,10000000,1,-2000,2000,10000000,0");break;case '9':CarRun("1000,-2000,10000000,1,-1000,2000,10000000,0");break;default:Serial.println(F("Wrong Input :("));break;}}
}//  步进电机的旋转,200步为一周，正值为逆时针，负值为顺时针
//  step1 电机1的步进数
//  step2 电机2的步进数
//  msec  旋转时间，单位为微秒(us)
void Run(long int step1,long int step2,unsigned long int msec) {if(step1>0){digitalWrite(PIN[0][2],HIGH); // 设置高电平的方向 逆} else {digitalWrite(PIN[0][2],LOW);  // 设置低电平的方向 顺step1 = -step1;}if(step2>0){digitalWrite(PIN[1][2],HIGH); // 设置高电平的方向 逆} else {digitalWrite(PIN[1][2],LOW);  // 设置低电平的方向 顺step2 = -step2;}unsigned long int mtime0,n1,n2;mtime0=micros(); 
n1 = 0;
n2 = 0;//  以下循环中不要出现与运转无关的语句或运算，否则可能出现较大的运行误差。while(micros()-mtime0<msec){if((micros()-mtime0)>=n1*(unsigned long int)(msec/step1)){ digitalWrite(PIN[0][1],HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(PIN[0][1],LOW);delayMicroseconds(10); n1++;}if((micros()-mtime0)>=n2*(unsigned long int)(msec/step2)){ digitalWrite(PIN[1][1],HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(PIN[1][1],LOW);delayMicroseconds(10);n2++;} }  
} //小车运动
void CarRun(String Dstr)
{  long int data1,data2,time1;int servo;long int dats[100];for(int i=0;i<100;i++){dats[i]=0;} int N = GetNums(Dstr,dats); //4的倍数digitalWrite(PIN[0][0],LOW);    // 输出低电平，启动电机digitalWrite(PIN[1][0],LOW);    // 输出低电平，启动电机digitalWrite(ledpin, HIGH);   // 点亮LEDfor(int n=0;n<N/4;n++) {data1 = dats[n*4];data2 = dats[n*4+1];time1 = dats[n*4+2];servo = dats[n*4+3];Serial.print(F("data:"));   Serial.print(data1); Serial.print(F(","));   Serial.print(data2); Serial.print(F(","));   Serial.print(time1); Serial.print(F(","));   Serial.print(servo); Serial.println(F("<<<"));  Run(data1,data2,time1);}digitalWrite(PIN[0][0],HIGH);    // 输出高电平，关闭电机digitalWrite(PIN[1][0],HIGH);    // 输出高电平，关闭电机   digitalWrite(ledpin, LOW);   // 熄灭LED
}//将从串口读取的数据串str进行解析到num中
//输入：str---字符串指针，
//    num---要保存数字的数组指针
//返回：数字个数
//    只取整型
int GetNums(const String str,long int* num)
{int len=str.length(); //strlen(str);int index=0;  //数值个数int t;    //某位的数字int p=1;  //默认为正数,-1为负数int nFlag=0;  //1:表示取到一个数字for(int i=0;i<len;i++){if(str[i]=='-') {p=-1; continue;}while(!((str[i]>='0'&&str[i]<='9')||str[i]=='+')){i++;}while(str[i]>='0'&&str[i]<='9'){nFlag=1;t=str[i]-'0';num[index]=num[index]*10+t; i++;if(i==len) break;}if(nFlag==1){num[index] *= p; index++;}p=1;nFlag=0;}return index;
}

最后说明:

电机请接12V电源,5V可能运转不畅!