通过采用C#语言实现的上位机控制单片机的步进电机模块、LED灯和蜂鸣器模块，使步进电机进行正、反转和停止并控制转速；LED灯模块进行有选择的呼吸式表达；蜂鸣器模块的开始和终止。
上位机通过串口和自定义的通信协议（8字节）控制单片机的步进电机、LED灯和蜂鸣器模块。其中在控制步进电机的过程中，为了使操作能够及时响应，使用了INT0中断来进行及时性速度响应；LED灯使用位运算控制灯的闪烁位置，合理利用了单片机的模块和操作。
注意：由于定时器个数的限制，没能控制更多的模块。
#include<reg52.h>
sbit WEI=P2^7;
sbit DUAN=P2^6;
#define DataPort P0
unsigned char code dofly_DuanMa[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40};// 显示段码值0~9
unsigned char code dofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码
unsigned char TempData[8]; //存储显示值的全局变量
sbit SPK1=P1^4;
void delay(int t)
{
while(t--);
}
sbit A1=P1^0; //定义步进电机连接端口
sbit B1=P1^1;
sbit C1=P1^2;
sbit D1=P1^3;
#define Coil_AB1 {A1=1;B1=1;C1=0;D1=0;}//AB相通电，其他相断电
#define Coil_BC1 {A1=0;B1=1;C1=1;D1=0;}//BC相通电，其他相断电
#define Coil_CD1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=1;}//CD相通电，其他相断电
#define Coil_DA1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通电，其他相断电
#define Coil_A1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}//A相通电，其他相断电
#define Coil_B1 {A1=0;B1=1;C1=0;D1=0;}//B相通电，其他相断电
#define Coil_C1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=0;}//C相通电，其他相断电
#define Coil_D1 {A1=0;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通电，其他相断电
#define Coil_OFF {A1=0;B1=0;C1=0;D1=0;}//全部断电
unsigned char Speed;
unsigned char dir=0;
unsigned char code rst[]={0xe4,0xc0,0xe0,0xc0,0xe0,0x32}; // 复位代码
void Init_Timer0(void);
void DelayUs2x(unsigned char t)
{
while(--t);
}
void DelayMs(unsigned char t)
{
while(t--)
{
//大致延时1mS
DelayUs2x(245);
DelayUs2x(245);
}
}
void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)
{
static unsigned char i=0;
DataPort=0; //清空数据，防止有交替重影
DUAN=1; //段锁存
DUAN=0;
DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit]; //取位码
WEI=1; //位锁存
WEI=0;
DataPort=TempData[i]; //取显示数据，段码
DUAN=1; //段锁存
DUAN=0;
i++;
if(i==Num)
i=0;
}
void Rorate()
{
unsigned int i=512;//旋转一周时间
Init_Timer0();
EA=1; //全局中断开
EX0=1; //外部中断0开
IT0=1; //1表示边沿触发
//Speed=speed;
TempData[0]=dofly_DuanMa[Speed/10];//分解显示信息，如要显示68，
TempData[1]=dofly_DuanMa[Speed%10];//则68/10=6 68%10=8
Coil_OFF
while(i--&&dir==0) //正向
{
Coil_A1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_AB1 //遇到Coil_AB1 用{A1=1;B1=1;C1=0;D1=0;}代替
DelayMs(Speed); //改变这个参数可以调整电机转速 ,
P3=0xeb;
P3=0xff; //数字越小，转速越大,力矩越小
Coil_B1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_BC1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_C1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_CD1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_D1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_DA1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
}
Coil_OFF
i=512;
while((i--)&&dir)//反向
{
Coil_A1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_DA1 //遇到Coil_AB1 用{A1=1;B1=1;C1=0;D1=0;}代替
DelayMs(Speed); //改变这个参数可以调整电机转速 ,
P3=0xeb;
P3=0xff; //数字越小，转速越大,力矩越小
Coil_D1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_CD1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_C1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_BC1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_B1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
Coil_AB1
DelayMs(Speed);
P3=0xeb;
P3=0xff;
}
}
/*------------------------------------------------
串口初始化
------------------------------------------------*/
void InitUART (void)
{
SCON = 0x50; // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收
TMOD |= 0x20; // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重装
TH1 = 0xFD; // TH1: 重装值 9600 波特率 晶振 11.0592MHz
TR1 = 1; // TR1: timer 1 打开
EA = 1; //打开总中断
ES = 1; //打开串口中断
}
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
unsigned int judge[8];
int cnt=0;
void main (void)
{
InitUART();
ES= 1;//打开串口中断
while (1)
{
if(judge[0]==0xFF&&judge[1]==0xFE&&judge[6]==0xFD&&judge[7]==0xFC)
{
//(*((void (*)())(rst)))(); // ,将rst数组当函数调用，进行复位
if(judge[2]==0x00)//指定步进电机
{
P3=0xeb;
P3=0xff;
if(judge[5]!=0)
Rorate();
}
else if(judge[2]==0x01)//指定LED
{
unsigned int CYCLE=600,PWM_LOW=0;//定义周期并赋值
while (1) //主循环
{
WEI=0; //位锁存置0电平，防止LED亮的时候数码管亮
DUAN=0; //段锁存置0电平，防止LED亮的时候数码管亮
P0=0xFF;
delay(60000); //特意加延时，可以看到熄灭的过程
for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<CYCLE;PWM_LOW++){ //PWM_LOW表示低
//电平时间，这个循环中低电平时长从1累加到CYCLE（周期）的值，即600次
P0=judge[3]; //点亮LED
delay(PWM_LOW);//延时长度，600次循环中从1加至599
P0=0xFF; //熄灭LED
delay(CYCLE-PWM_LOW);//延时长度，600次循环中从599减至1
}
P0=judge[3];
for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--){ //与逐渐变亮相反的过程
P0=judge[3];
delay(PWM_LOW);
P0=0xFF;
delay(CYCLE-PWM_LOW);
}
}
}
else if(judge[2]==0x02)
{
while(1)
{
DelayMs(1); //发出大约500Hz的方波 频率越大声音越尖
SPK1=!SPK1;
}
}
}
}
}
/*------------------------------------------------
串口中断程序
------------------------------------------------*/
void UART_SER (void) interrupt 4 //串行中断服务程序
{
unsigned char Temp; //定义临时变量
if(RI) //判断是接收中断产生
{
RI=0; //标志位清零
Temp=SBUF; //读入缓冲区的值
judge[cnt++]=Temp;
if(cnt==8||judge[0]!=0xFF)
cnt=0;
SBUF=Temp; //把接收到的值再发回电脑端
}
if(TI) //如果是发送标志位，清零
TI=0;
}
/*------------------------------------------------
定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{
TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
//TH0=0x00; //给定初值
//TL0=0x00;
EA=1; //总中断打开
ET0=1; //定时器中断打开
TR0=1; //定时器开关打开
PT0=1; //优先级打开
}
/*------------------------------------------------
定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1
{
TH0=(65536-2000)/256; //重新赋值 2ms
TL0=(65536-2000)%256;
Display(0,8);
}
//外部中断程序
void ISR_INT0(void) interrupt 0
{
Speed=judge[4];
dir=judge[3];
TempData[0]=dofly_DuanMa[Speed/10];//分解显示信息，如要显示68，
TempData[1]=dofly_DuanMa[Speed%10];//则68/10=6 68%10=8
}
C#端：
namespace 单片机
{
public partial class frm : Form
{
public frm()
{
InitializeComponent();
}
private SerialPort com;
//通信协议
/// <summary>
/// FF FE 00(电机) 00(方向) 00(速度) 00(停止) FD FC
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void btn_LED_Click(object sender, EventArgs e)
{
com = new SerialPort();
com.BaudRate = 9600;
com.PortName = "COM4";
com.DataBits = 8;
com.Open();
Byte[] data = new Byte[8];
data[0] = 0xFF;
data[1] = 0xFE;
if(rb_R.Checked==true)
{
data[2] = 0x00;
if (rb_clock.Checked == true)
{
data[3] = 0x00;
}
else if (rb_anclock.Checked == true)
{
data[3] = 0x01;
}
if (cmb_speed.Text.ToString() == "停止")
{
data[4] = 0x00;
data[5] = 0x00;
}
else
{
data[4] = Byte.Parse(cmb_speed.Text);
data[5] = 0x01;
}
}
else if (rb_LED.Checked == true)
{
data[2] = 0x01;
uint num = 255;
if (checkBox1.Checked == true)
{
num = num & 254;
}
if (checkBox2.Checked == true)
{
num = num & 253;
}
if (checkBox3.Checked == true)
{
num = num & 251;
}
if (checkBox4.Checked == true)
{
num = num & 247;
}
if (checkBox5.Checked == true)
{
num = num & 239;
}
if (checkBox6.Checked == true)
{
num = num & 223;
}
if (checkBox7.Checked == true)
{
num = num & 191;
}
if (checkBox8.Checked == true)
{
num = num & 127;
}
byte[] c = System.BitConverter.GetBytes(num);
data[3] = c[0];
if (led_s.Text.ToString() == "启用")
data[2] = 0x02;
data[4] = 0x00;
data[5] = 0x00;
}
data[6] = 0xFD;
data[7] = 0xFC;
com.Write(data, 0, 8);
com.Close();
}
}
}
时间： 2024-08-06 12:57:19