9 8 實用的電機控制程式

上面我們雖然完成了用中斷控制電機轉動的程式，但實際上這個程式還是沒多少實用價值的，我們不能每次想讓它轉動的時候都上下電啊，是吧。還有就是它不但能正轉還得能反轉啊，也就是說不但能轉過去，還得能轉回來呀。好吧，我們就來做乙個例項程式吧，結合第 8 章的按鍵程式，我們設計這樣乙個功能程式：按數字鍵 1～9，控制電機轉過 1～9 圈；配合上下鍵改變轉動方向，按向上鍵後正向轉 1～9 圈，向下鍵則反向轉 1～9 圈；左鍵固定正轉 90 度，右鍵固定反轉 90；esc 鍵終止轉動。通過這個程式，我們也可以進一步體會到如何用按鍵來控制程式完成複雜的功能，以及控制和執行模組之間如何協調工作，而你的程式設計水平也可以在這樣的實踐練習中得到鍛鍊和提公升。

#include sbit key_in_1 = p2^4;
sbit key_in_2 = p2^5;
sbit key_in_3 = p2^6;
sbit key_in_4 = p2^7;
sbit key_out_1 = p2^3;
sbit key_out_2 = p2^2;
sbit key_out_3 = p2^1;
sbit key_out_4 = p2^0;
unsigned char code keycodemap[4][4] = , //數字鍵 1、數字鍵 2、數字鍵 3、向上鍵
, //數字鍵 4、數字鍵 5、數字鍵 6、向左鍵
, //數字鍵 7、數字鍵 8、數字鍵 9、向下鍵
//數字鍵 0、esc 鍵、 回車鍵、 向右鍵
};unsigned char keysta[4][4] = , , , 
};signed long beats = 0; //電機轉動節拍總數
void keydriver();
void main()
}/* 步進電機啟動函式，angle-需轉過的角度 */
void startmotor(signed long angle)
/* 步進電機停止函式 */
void stopmotor()
/* 按鍵動作函式，根據鍵碼執行相應的操作，keycode-按鍵鍵碼 */
void keyaction(unsigned char keycode)else
}else if (keycode == 0x26)else if (keycode == 0x28)else if (keycode == 0x25)else if (keycode == 0x27)else if (keycode == 0x1b)
}/* 按鍵驅動函式，檢測按鍵動作，排程相應動作函式，需在主迴圈中呼叫 */
void keydriver(), , , 
};for (i=0; i<4; i++)
backup[i][j] = keysta[i][j]; //重新整理前一次的備份值}}
}}/* 按鍵掃瞄函式，需在定時中斷中呼叫，推薦呼叫間隔 1ms */
void keyscan(), ,
, };
//將一行的 4 個按鍵值移入緩衝區
keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | key_in_1;
keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | key_in_2;
keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | key_in_3;
keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | key_in_4;
//消抖後更新按鍵狀態
for (i=0; i<4; i++)else if ((keybuf[keyout][i] & 0x0f) == 0x0f)
}//執行下一次的掃瞄輸出
keyout++; //輸出索引遞增
keyout = keyout & 0x03; //索引值加到 4 即歸零
//根據索引，釋放當前輸出引腳，拉低下次的輸出引腳
switch (keyout)
}/* 電機轉動控制函式 */
void turnmotor();
if (beats != 0)else
tmp = p1; //用 tmp 把 p1 口當前值暫存
tmp = tmp & 0xf0; //用&操作清零低 4 位
tmp = tmp | beatcode[index]; //用|操作把節拍**寫到低 4 位
p1 = tmp; //把低 4 位的節拍**和高 4 位的原值送回 p1
}else
}/* t0 中斷服務函式，用於按鍵掃瞄與電機轉動控制 */
void interrupttimer0() interrupt 1
}

這個程式是第 8 章和本章知識的乙個綜合——用按鍵控制步進電機轉動。程式中有這麼幾點值得注意，我們分述如下：

針對電機要完成正轉和反轉兩個不同的操作，我們並沒有使用正轉啟動函式和反轉啟動函式這麼兩個函式來完成，也沒有在啟動函式定義的時候增加乙個形式引數來指明其方向。我們這裡的啟動函式 void startmotor(signed long angle)與單向正轉時的啟動函式唯一的區別就是把形式引數 angle 的型別從 unsigned long 改為了 signed long，我們用有符號數固有的正負特性來區分正轉與反轉，正數表示正轉 angle 度，負數就表示反轉 angle 度，這樣處理是不是很簡潔又很明了呢？而你對有符號數和無符號數的區別用法是不是也更有體會了？

針對終止電機轉動的操作，我們定義了乙個單獨的 stopmotor 函式來完成，儘管這個函式非常簡單，儘管它也只在 esc 按鍵分支內被呼叫了，但我們仍然把它單獨提出來作為了乙個函式。而這種做法就是基於這樣一條程式設計原則：盡可能用單獨的函式來完成硬體的某種操作，當乙個硬體包含多個操作時，把這些操作函式組織在一起，形成乙個對上層的統一介面。這樣的層次化處理，會使得整個程式條理清晰，既有利於程式的除錯維護，又有利於功能的擴充。

中斷函式中要處理按鍵掃瞄和電機驅動兩件事情，而為了避免中斷函式過於複雜，我們就又分出了按鍵掃瞄和電機驅動兩個函式（這也同樣符合上述 2 的程式設計原則），而中斷函式的邏輯就變得簡潔而清晰了。這裡還有個矛盾，就是按鍵掃瞄我們選擇的定時時間是 1ms，而本章之前的例項中電機節拍持續時間都是 2ms；很顯然，用 1ms 的定時可以定出 2ms 的間隔，而用 2ms 的定時卻得不到準確的 1ms 間隔；所以我們的做法就是，定時器依然定時 1ms，然後用乙個 bit 變數做標誌，每 1ms 改變一次它的值，而我們只選擇值為 1 的時候執行一次動作，這樣就是 2ms 的間隔了；如果我要 3ms、4ms„„呢，把 bit 改為 char 或 int 型，然後對它們遞增，判斷到哪個值該歸零，就可以了。這就是在硬體定時器的基礎上實現準確的軟體定時，其實類似的操作我們在講數碼管的時候也用過了，回想一下吧。

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瓦力視覺控制程式

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Access使用巨集控制程式

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