竖直平面作图--两个步进电机的使用

JasmineL

时隔一年半重回论坛，想到原来在这里遇到问题时大神们热情的相助，觉得应该回报社会一下~

这是信息产品设计的大作业，利用两个步进电机和同步带，带动画笔在竖直平面完成作图
经过测试，基本实现功能，但有些抖动，以后可能也没机会完善了，发到论坛上来纪念一下吧

PS：一年半以前的作业，最近整理资料，发现了这个，自己留着也没用，放上来供大家完善


没获奖的兔斯基
视频地址：
http://v.youku.com/v_show/id_XNTU1ODc5MDQw.html

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

以及获了奖的兔斯基
视频地址：
http://v.youku.com/v_show/id_XNTU1ODI4ODky.html

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

使用了的库函数：
http://www.geek-workshop.com/for ... thread&tid=3266
我使用了了大连好人写的库函数，链接在上面，解决了两个步进电机分别在同一时间走不同步的问题
如果想立即找到解决方案，在下面的链接的答案中找，我已放过。
http://www.geek-workshop.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4319&page=2#pid70901


这是以前写的一个像素游戏--雷电复古版的前传~，用红外遥控器控制，16*16LED点阵实现
有意戳进：
http://www.geek-workshop.com/thread-4335-1-1.html


竖直画图装置代码贴的如下：

1. //垂直画图装置
   
2. //by：梁YJ 刘DY
   
3. //点坐标移动版本
   
4. 
   
5. //变量设定
   
6. //步进电机部分
   
7. #include <EasyStepper.h>
   
8. #define STEP1_PIN 2
   
9. #define STEP2_PIN 4
   
10. #define DIR1_PIN 6
    
11. #define DIR2_PIN 8
    
12. #define EN1_PIN 12
    
13. #define EN2_PIN 13//两个EN端悬空
    
14. #define DIR1_PIN_INVERTED true
    
15. #define DIR2_PIN_INVERTED true
    
16. #define EN1_PIN_INVERTED true
    
17. #define EN2_PIN_INVERTED true
    
18. EasyStepper stepper1(STEP1_PIN, DIR1_PIN, EN1_PIN, DIR1_PIN_INVERTED, EN1_PIN_INVERTED);
    
19. EasyStepper stepper2(STEP2_PIN, DIR2_PIN, EN2_PIN, DIR2_PIN_INVERTED, EN2_PIN_INVERTED);
    
20. int times=0;//帮助电机动,每次开始需要初始化
    
21. 
    
22. //坐标相关
    
23. 
    
24. #define D 130                         //两个电机间的距离(cm)
    
25. #define base_x D/2                //定位点的坐标，为等边三角形
    
26. #define base_y 0.866*D       
    
27. 
    
28. float init_a,init_b,init_x,init_y;//起始点
    
29. float dest_a,dest_b,dest_x,dest_y;//目标点
    
30. float da,db;//a,b的增减值
    
31. int step_a=0,step_b=0;//步进电机走的步数
    
32. float speed_a,speed_b;//步进电机走的速度
    
33. #define step_per_cm 2000/50//每cm需要走多少步
    
34. #define spd 600//步进电机最大速度
    
35. 
    
36. //坐标的单位是cm，允许小数
    
37. //得奖图片
    
38. int dpaint_x[128]=
    
39. { 3027,3713,2755,2660,2767,3015,3630,3725,3878,4091,
    
40.   3796,3630,3666,3807,4221,4742,5238,5451,5640,5770,
    
41.   5889,5841,5640,5451,5699,6019,6279,6456,6302,5865,
    
42.   6078,6042,5900,5652,5285,5002,4824,4813,5439,5037,
    
43.   5215,5652,5711,5640,5451,5167,5037,4765,4008,4327,
    
44.   4623,5274,4931,4801,4907,4990,4919,3535,3394,3535,
    
45.   3666,3547,2353,2459,2578,2471,2365,1076,934,1064,
    
46.   1159,1064,402,568,709,532,627,414,709,579,461,639,
    
47.   733,1206,1005,946,780,780,1171,1171,970,946,733,958,
    
48.   1182,1313,1514,1514,1514,1514,1265,1584,1750,1750,
    
49.   2034,1845,1703,1845,1608,1277,2081,1667,1573,1407,
    
50.   1253,1655,1797,2081,2199,2909,2542,2542,2223,2814,
    
51.   2660,2873,2128,2968};//x坐标值
    
52.   
    
53. int dpaint_y[128]=
    
54. { 4193,3385,2506,2340,2245,2316,2910,3088,3266,3385,
    
55.   3160,2827,2447,2079,1805,1663,1758,1853,1615,1556,
    
56.   1604,1782,2007,1877,2090,1853,1722,1841,2043,2269,
    
57.   2637,3041,3361,3599,3373,3183,3207,3361,3718,3742,
    
58.   3599,3575,3777,4050,4098,4074,3932,4205,2174,2304,
    
59.   2387,2768,380,736,1117,736,380,950,1283,1675,1283,
    
60.   926,1687,2209,1710,1330,1675,1128,1437,1900,1449,
    
61.   1128,570,238,487,451,582,653,665,926,808,1033,273,
    
62.   273,285,439,843,439,439,843,535,867,1033,855,1057,
    
63.   297,439,214,713,523,606,463,226,333,344,582,428,606,
    
64.   665,772,772,677,915,998,1021,760,950,1033,404,404,
    
65.   202,630,962,962,748,1057,653,653}; //y坐标值
    
66.   
    
67. int dpaint_bi[128]=
    
68. { 2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    
69.    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,2,0,0,0,0,0,1,2,1,
    
70.    2,1,2,0,0,0,1,2,0,0,0,1,2,0,0,0,1,2,0,0,0,1,2,0,1,
    
71.    2,1,2,0,0,0,1,2,0,0,1,2,0,0,1,2,0,1,2,1,2,0,0,0,0,
    
72.    1,2,0,0,0,0,0,0,1,2,1,2,0,0,1,2,0,1,2,1,2,0,0,0,0,
    
73.    1,2,1 };//控制抬笔和落笔
    
74.            //2代表落笔，0代表示维持现状，1代表抬笔
    
75.   
    
76.   //没得奖图片
    
77.   int npaint_x[115]=
    
78.   { 4103,4257,4801,4813,3914,3938,4801,5250,5049,5096,
    
79.     5605,5593,5073,3961,3914,4056,3997,4115,4044,3027,
    
80.     3204,3654,3985,3630,3382,3299,3488,3725,4008,3938,
    
81.     4056,4221,4257,4446,4481,4635,4836,4765,5215,5664,
    
82.     5877,5877,5427,5333,4505,4446,5380,5345,4623,4576,
    
83.     4883,5120,5711,5238,5794,5309,6314,5865,6492,5640,
    
84.     3571,2850,3441,497,627,473,603,544,485,662,828,828,
    
85.     1088,1123,1242,1242,698,1206,650,1395,1395,2081,
    
86.     2081,1395,1726,1726,2235,2353,2199,2400,2412,2412,
    
87.     2684,2519,2613,2968,2779,2530,2578,2779,2188,3015,
    
88.     2601,2471,2223,2590,2802,3003,3441,3441,3417,3417,
    
89.     3512,3512,3429};//x坐标值
    
90.   
    
91. int npaint_y[115]=
    
92. { 1413,1271,1651,1924,1912,1615,1627,1508,1687,1912,
    
93.   1924,1687,1699,1936,2364,1948,2364,1960,2387,4157,
    
94.   3504,2922,3100,2910,2589,2138,1651,1366,1223,535,
    
95.   404,463,1117,1128,594,392,499,1212,1318,1604,2079,
    
96.   2601,2981,2114,2126,3433,3385,3243,3266,3409,3433,
    
97.   4122, 226,701,986,1390,226,630,1045,1627,2839,3504,
    
98.   3171,535,653,760,891,998,1318,808,713,594,594,784,
    
99.   796,1342,903,903,1330,998,713,713,998,1010,523,1330,
    
100.   582,701,903,831,535,998,535,784,630,630,891,962,
     
101.   713,891,1069,1069,962,1235,1318,1069,1271,1318,582,
     
102.   1057,1140,1247,1247,1140,1140}; //x坐标值
     
103.   
     
104. int npaint_bi[115]=
     
105. { 2,0,0,0,0,0,1,2,0,0,0,0,1,2,1,2,1,2,1,2,0,1,2,0,
     
106.   0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
     
107.   0,0,0,1, 2,0,0,1,2,0,0,1,2,0,1,2,1,2,1,2,1,2,0,
     
108.   0,0,0,1,2,0,0,1,2,0,0,0,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,1,2,
     
109.   0,0,1,2,1,2,1,2,0,1,2,0,1,2,1,2,0,0,0,1};
     
110.            //控制抬笔和落笔
     
111.            //2代表落笔，0代表示维持现状，1代表抬笔
     
112. 
     
113. 
     
114. //自定义函数
     
115. void xyMove(float dest_x,float dest_y);
     
116. 
     
117. //舵机部分
     
118. #include <Servo.h>
     
119. Servo dj;
     
120. int angle_ding=30;//舵机顶出时角度,抬笔
     
121. int angle_shou=180;//舵机收回时角度,落笔
     
122. 
     
123. //前一组信号接收用
     
124. int c,d;
     
125. 
     
126. void setup()
     
127. {
     
128.       Serial.begin(9600);
     
129.       //步进电机部分初始化
     
130.       stepper1.debugMode(false);
     
131.       stepper1.startup();
     
132.       stepper2.debugMode(false);
     
133.       stepper2.startup();
     
134.       init_x=base_x;
     
135.       init_y=base_y;
     
136.       
     
137.       //舵机部分初始化
     
138.       dj.attach(9);
     
139.       dj.write(angle_ding);
     
140.       
     
141.       //前一组信号接收端口，有三种状态
     
142.       //悬空，10号HIGH，和10,11号口均为HIGH
     
143.       pinMode(10,INPUT);
     
144.       pinMode(11,INPUT);
     
145. }
     
146. void loop()
     
147. {
     
148.   c=digitalRead(10);
     
149.   d=digitalRead(11);
     
150.   Serial.println(c);
     
151.   Serial.println(d);
     
152.   if(c==HIGH&&d==HIGH)//判断为得奖
     
153.   {
     
154.       Serial.println("de");
     
155.       for(int i=0;i<128;i++)
     
156.         {
     
157.            //将int型数组的值变为float，这样做可以减少内存的使用量
     
158.            float x=dpaint_x[i]*1.0/100.0;
     
159.            float y=dpaint_y[i]*1.0/100.0;
     
160.            
     
161.            //调用函数，并通过增加数值的改变图像零点的位置
     
162.            xyMove(x+33,y+38);
     
163.            
     
164.            if(dpaint_bi[i]==1)//1代表抬笔
     
165.            {
     
166.              for(int degree=180;degree>=30;degree--)
     
167.              {  
     
168.                dj.write(degree);
     
169.                delay(5);
     
170.              }
     
171.            }
     
172.            else if(dpaint_bi[i]==2)//2代表落笔
     
173.            {
     
174.              for(int degree=30;degree<=180;degree++)
     
175.              {
     
176.                dj.write(degree);
     
177.                delay(5);
     
178.              }
     
179.            }
     
180.            delay(200);//延时，减少笔的抖动
     
181.         }
     
182.         
     
183.          xyMove(base_x,base_y);//回到定位点
     
184.   }
     
185.   else if(c==HIGH&&d==LOW)//判断为没得奖
     
186.   {
     
187.       Serial.println("no");
     
188.       for(int i=0;i<115;i++)
     
189.       {
     
190.          //将int型数组的值变为float，这样做可以减少内存的使用量
     
191.          float x=npaint_x[i]*1.0/100.0;
     
192.          float y=npaint_y[i]*1.0/100.0;
     
193.          
     
194.          //调用函数，并通过增加数值的改变图像零点的位置
     
195.          xyMove(x+33,y+37);
     
196.          
     
197.          //舵机角度改变
     
198.          if(npaint_bi[i]==1)//1代表抬笔
     
199.          {
     
200.            for(int degree=180;degree>=30;degree--)
     
201.            {  
     
202.              dj.write(degree);
     
203.              delay(5);
     
204.            }
     
205.          }
     
206.          else if(npaint_bi[i]==2)//2代表落笔
     
207.          {
     
208.            for(int degree=30;degree<=180;degree++)
     
209.            {
     
210.              dj.write(degree);
     
211.              delay(5);
     
212.            }
     
213.          }
     
214.          delay(200);//延时，减少笔的抖动
     
215.       }
     
216.       
     
217.        xyMove(base_x,base_y);//回到定位点
     
218.       
     
219.   }
     
220.   else//判断为没有信号输入
     
221.   {
     
222.     delay(20);//延时等待下一次
     
223.   }
     
224.   
     
225.                
     
226. }
     
227. //函数作用为从现在的点移动到目标点(dest_x,dest_y)
     
228. void xyMove(float dest_x,float dest_y)
     
229. {
     
230.     //a，b代表与步进a与步进b相连的同步带的长度
     
231.     init_a=float(sqrt(pow(init_x,2)+pow(init_y,2)));
     
232.     init_b=float(sqrt(pow(D-init_x,2)+pow(init_y,2)));
     
233.     dest_a=float(sqrt(pow(dest_x,2)+pow(dest_y,2)));
     
234.     dest_b=float(sqrt(pow(D-dest_x,2)+pow(dest_y,2)));
     
235.    
     
236.     da=dest_a-init_a;
     
237.     db=dest_b-init_b;
     
238. //通过计算目的长度-初始长度得到步进电机移动的步数     
     
239.     step_a=fabs(da*step_per_cm)+0.5;
     
240.     step_b=fabs(db*step_per_cm)+0.5;  
     
241.   
     
242.      //通过步数的比例得到运动速度的比例
     
243.      //使得两个步进可以同时开始同时停止
     
244.      if(step_a>=step_b)
     
245.      {
     
246.          speed_a=spd;
     
247.          speed_b=(step_b*1.0/step_a)*spd;
     
248.      }
     
249.      else
     
250.      {
     
251.          speed_b=spd;
     
252.          speed_a=(step_a*1.0/step_b)*spd;
     
253.      }
     
254.      
     
255.      //步进电机运转方向设定
     
256.      if(da<0)
     
257.          {  step_a=step_a*(-1);}
     
258.      if(db<0)
     
259.          {  step_b=step_b*(-1);}
     
260.      
     
261.      //步进电机转速.步数设定
     
262.      stepper1.rotate(speed_a,-step_a);
     
263.      stepper2.rotate(speed_b,step_b);
     
264.      
     
265.      times=0;//需要初始化，以保证连续运动
     
266.      while (times < 1)  
     
267.      {
     
268.           //判断设定的步数是否走完
     
269.           if (stepper1.isDone()==false)
     
270.           {      
     
271.               stepper1.run();//走一步
     
272.           }
     
273.           //判断设定的步数是否走完
     
274.           if (stepper2.isDone()==false)
     
275.           {      
     
276.               stepper2.run();
     
277.           }
     
278.           //都走完了，跳出死循环
     
279.           if(stepper1.isDone()&&stepper2.isDone())
     
280.           {
     
281.             times=1;
     
282.           }
     
283.      }
     
284.      
     
285.      init_x=dest_x;
     
286.      init_y=dest_y;
     
287.      //移动到目的坐标后，将目的坐标存在起始点中，等待下一次移动
     
288.      
     
289.      
     
290. }
     

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sangwf

非常牛逼！