该例程所用的硬件设备：
直流电机驱动模块YYH-LWZ： H桥 大功率 正反转 刹车 PWM 调速 5/12/24V
12V直流减速电机JGB37-520B：ASLONG JGB37-520B编码器减速电机直流减速马达A/B相码盘信号测速 带编码器 A/B相输出 噪音小
芯片：IAP15w4k58s4
电机控制：
因该电机驱动模块无法直接通过单片机的IO口位的拉高，拉低来控制，故用PWM来控制。软件模拟PWM不够稳定快速，故采用硬件PWM，然而硬件PWM只可使用IAP15w4k58s4芯片固定的PWM输出IO口，来输出PWM波形：
P0.6/P0.7/P1.6/P1.7/P2.1/P2.2
P2.3/P2.7/P3.7/P4.2/P4.4/P4.5
芯片资料：http://www.stcmcudata.com/datasheet/stc/STC-AD-PDF/STC15.pdf（要用自取）
PWM波形输入到电机驱动模块的IO口后，被MOC管放大，在输出到电机电源线
硬件PWM的PWM.C程序如下：
#include "STC15W.H" //单片机头文件
#include "Uart.h"
#include "PWM.h" /*系统晶振频率为28Mhz ，PWM输出信号频率为20khz以内*/
//参考stc15系列单片机指南1056页， void PWM_Init(void)
{
P_SW2 |= 0x80;
PWMCFG = 0x00; //PWM的输出初始电平为低电平
PWMCKS = 0x0f; //PWM的时钟为Fosc/(0+1)
PWMC = CYCLE; //PWM周期,定义PWM周期(最大值为32767) PWM2CR = 0x00; //PWM2波形输出到P37,不使能PWM2中断
PWM3CR = 0x00; //PWM3波形输出到P21,不使能PWM3中断
PWM4CR = 0x00; //PWM4波形输出到P22,不使能PWM4中断
PWM5CR = 0x00; //PWM5波形输出到P23,不使能PWM5中断 PWM2T1 = 0x0001;
PWM2T2 = ; PWM3T1 = 0x0001;
PWM3T2 = ; PWM4T1 = 0x0001;
PWM4T2 = ; PWM5T1 = 0x0001;
PWM5T2 = ; PWMCR |= 0x80; //使能PWM模块
P_SW2 &=~0x80;
}
void IN_1( unsigned int DUTY) //PWM2
{
if(DUTY==) //通过DUTY来控制占空比，进而控制PWM输出电压，最终实现转速的变化
{
PWMCR &=~0x01;
PWM2=;
}
else if(DUTY==)
{
PWMCR &=~0x01;
PWM2=;
}
else
{
P_SW2 |= 0x80; //使能访问PWM在扩展RAM区的特殊功能寄存器XSFR
PWM2T1 = 0x0001; //设置PWM2第1次反转的PWM计数
PWM2T2 = CYCLE * DUTY / ; //设置PWM2第2次反转的PWM计数
P_SW2 &=~0x80; //占空比为(PWM2T2-PWM2T1)/PWMC
PWMCR |= 0x01; //使能PWM信号输出 } }
void IN_2(unsigned int DUTY) //PWM3
{
if(DUTY==)
{
PWMCR &=~0x02;
PWM3=;
}
else if(DUTY==)
{
PWMCR &=~0x02;
PWM3=;
}
else
{
P_SW2 |= 0x80;
PWM3T1 = 0x0001;
PWM3T2 = CYCLE * DUTY / ;
P_SW2 &=~0x80;
PWMCR |= 0x02; }
}
void IN_3(unsigned int DUTY) //PWM4
{
if(DUTY==)
{
PWMCR &=~0x04;
PWM4=;
}
else if (DUTY==)
{
PWMCR &=~0x04;
PWM4=;
}
else
{
P_SW2 |= 0x80;
PWM4T1 = 0x0001;
PWM4T2 = CYCLE * DUTY / ;
P_SW2 &=~0x80;
PWMCR |= 0x04; }
} void IN_4(unsigned int DUTY) //PWM5
{
if(DUTY==)
{
PWMCR &=~0x08;
PWM5=;
}
else if (DUTY==)
{
PWMCR &=~0x08;
PWM5=;
}
else
{
P_SW2 |= 0x80;
PWM5T1 = 0x0001;
PWM5T2 = CYCLE * DUTY / ;
P_SW2 &=~0x80;
PWMCR |= 0x08; }
} //功能：电机驱动模块的输入端口控制函数
void IN_SetPwm(int wide_1,int wide_2,int wide_3,int wide_4,int uDir)
{
if(uDir==)
{
IN_1(wide_1);
IN_2(wide_2);
IN_3(wide_3);
IN_4(wide_4);
}
}
硬件PWM的PWM.h程序如下：
#ifndef _PWM_H_
#define _PWM_H_ #include "STC15W.H" //芯片晶振频率设置为28mhz #define CYCLE 0x6500L //定义PWM周期(最大值为32767) sbit PWM2=P3^;
sbit PWM3=P2^;
sbit PWM4=P2^;
sbit PWM5=P2^; extern void PWM_Init(void);extern void IN_SetPwm(int wide_1,int wide_2,int wide_3,int wide_4,int uDir); #endif
编码器计数：
该电机自带的编码器为A/B相霍尔计数编码器，根据编码器的旋转产生A,B相的不同方波，每有A相的4个方波，编码器转了90度，转一圈故有12个方波信号。根据旋转方向的不同，A波产生的上升下降沿时，B波同时刻处于不同的电平。电机输出轴转一圈的时间内，根据电机的转速，减速比和PWM的频率不同，编码器所转的圈数是不固定的，要精确计数要使用算法，该例程只是前提量不变的估量值。
编码器的encoder.c程序：
#include "STC15W.H" //单片机头文件
#include "Uart.h"
#include "encoder.h"
#include "center.h" unsigned char Last_io=;
unsigned char Curr_io=; //编码器结构体的初始化
void Encoder_Init(Encoder_HandleTypeDef * encoder)
{
encoder-> zheng_count =;
encoder-> fan_count =;
encoder-> end_count =; } void Delay50us() //@28MHz
{
unsigned char i, j; i = ;
j = ;
do
{
while (--j);
} while (--i);
} void Initial_INT0(void) //用外部中断来实现A波的触发
{ IT0=; // 设置成上升沿和下降沿均触发
EX0=; //使能INT0中断
EA=; } int exint0() interrupt //外部中断入口 {
Delay50us();
if(PIN_A==) //上升沿触发
{ Curr_io=PIN_B; //记录PIN_B的触发信号 }
else if(PIN_A==) //下降沿触发
{ Last_io=PIN_B; //记录PIN_B的触发信号 } } //扫描编码器的计数
void scan_encoder(Encoder_HandleTypeDef *encoder)
{ if((Curr_io==)&&(Last_io==)) //编码器逆时针旋转时，A波上升沿时，B波为1，A波下降沿时，B波为0；
{ encoder->zheng_count++; //每有12个判断信号，编码器转一圈 SendString(" 证 转 \n"); Curr_io=; // 判断信号置0，如果不置0会有误差
Last_io=; }
if((Curr_io==)&&(Last_io==)) //编码器顺时针旋转时，A波上升沿时，B波为0，A波下降沿时，B波为1；
{ encoder->fan_count++; //每有12个判断信号，编码器转一圈 SendString(" 反 转 \n"); Curr_io=; // 判断信号置0
Last_io=; } if(encoder->zheng_count==*) //当编码器所转圈数到达一定数量时，电机的输出轴转一圈，该数字为估量值
{ // SendString("输出轴 证 转 了 一 圈\n"); encoder->zheng_count=; encoder->end_count++; }
if(encoder->fan_count==*)
{ // SendString("输出轴 反 转 了 一 圈\n"); encoder->fan_count=; encoder->end_count++; } }
编码器的encoder.h程序：
#ifndef _ENCODER_H_
#define _ENCODER_H_ #include "STC15W.H" sbit PIN_B=P4^; //B相接P41
sbit PIN_A=P3^; //A相接外部中断使能端口P41 typedef struct Encoder //编码器结构体
{ unsigned int zheng_count; //编码器正转圈数
unsigned int fan_count; //编码器反转圈数
unsigned int end_count; //输出轴已转圈数 }Encoder_HandleTypeDef; extern void scan_encoder(Encoder_HandleTypeDef *motor);
extern void Encoder_Init(Encoder_HandleTypeDef * encoder);
extern void Initial_INT0(void); #endif
电机控制：
控制电机正转或反转，并旋转指定圈数
控制电机的motor.c程序
#include "STC15W.H" //单片机头文件
#include "Uart.h"
#include "encoder.h"
#include "PWM.h"
#include"motoc.h" void Motor_Init(Motor_HandleTypeDef *motor)
{ motor->H_PWM =;
motor->L_PWM =;
motor->number =;
motor->flag =;
} void Motor_Start(Motor_HandleTypeDef *motor,int tack) //启动电机
{
motor->H_PWM=; //占空比恒为20%
if(tack==)
{ IN_SetPwm(motor->H_PWM, motor->L_PWM, motor->L_PWM, motor->H_PWM,); //MOC管显示为 (1 0 0 1) 电机正转 }
if(tack==)
{ IN_SetPwm(motor->L_PWM, motor->H_PWM, motor->H_PWM, motor->L_PWM,); //MOC管显示为 (0 1 1 0) 电机反转 } } void Motor_Stop(Motor_HandleTypeDef *motor,int tack) //关闭电机
{
motor->H_PWM=;
if(tack==)
{ IN_SetPwm(motor->H_PWM,motor->H_PWM,motor->L_PWM,motor->L_PWM,); //MOC管显示为 (0 0 0 0) 电机刹车
}
if(tack==)
{ IN_SetPwm(motor->L_PWM,motor->L_PWM,motor->H_PWM,motor->H_PWM,); //MOC管显示为 (0 0 0 0) 电机刹车
}
} //电机开关函数
void Motor_key(Motor_HandleTypeDef *motor) {
if( motor->flag==)
{
motor->flag=;
} } //tack:电机方向 count：目的圈数
void Motor_control(Motor_HandleTypeDef *motor,Encoder_HandleTypeDef * encoder,int tack,int count)
{ if(motor->flag==) //flag=1时，电机才能运行
{
Motor_Start(motor,tack); //启动电机 motor->number=encoder->end_count ; if(motor->number >= count) //当输出轴转的圈数到达目的圈数时，停止旋转
{
Motor_Stop(motor,tack); //关闭电机 encoder->end_count=; //编码器圈数置0 motor->flag=; //flag=0 motor->number=; //电机圈数置0
} }
}
控制电机的motor.h程序
#ifndef _MOTOR_H_
#define _MOTOR_H_ #include "STC15W.H" typedef struct Motor //电机结构体
{ int L_PWM; //PWM低电位
int H_PWM; //PWM高电位
int number; //电机已转圈数
int flag; //电机开关 }Motor_HandleTypeDef; extern void Motor_Init(Motor_HandleTypeDef *motor);
extern void Motor_key(Motor_HandleTypeDef *motor);
extern void Motor_Start(Motor_HandleTypeDef *motor,int tack);
extern void Motor_Stop(Motor_HandleTypeDef *motor,int tack);
extern void Motor_control(Motor_HandleTypeDef *motor,Encoder_HandleTypeDef * encoder,int tack,int count);
主函void main()
{
Motor_HandleTypeDef motor;
Encoder_HandleTypeDef encoder;
STC15W_IOinit(); //单片机初始化
Core_Init_Uart(); //串口初始化
PWM_Init(); //PWM初始化
Encoder_Init(&encoder); //编码器初始化
Motor_Init(&motor); //电机初始化
Initial_INT0(); //外部中断初始化
while()
{
Motor_control(&motor,&encoder,1,5);
scan_encoder(&encoder);
}
}
结语
只不过一个简简单单的控制电机和计算圈数的程序，就前前后后花了我两个多星期的业余时间。现在看来，单片机有很多硬件功能是我了解不足的，差不多是从零开始写的。学不以致用不可取以。期望对后来者有参考帮助。
看官们觉得好，有用就给个推荐，如果何处不足，有错请大方留言指出。
谢谢浏览。
