单片机远程控制步进电机、LED灯和蜂鸣器

通过採用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；蜂鸣器模块的開始和终止。

上位机通过串口和自己定义的通信协议（8字节）控制单片机的步进电机、LED灯和蜂鸣器模块。

当中在控制步进电机的过程中，为了使操作可以及时响应，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：因为定时器个数的限制。没能控制很多其它的模块。

#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};//分别相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port
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，其它相断电
#define Coil_BC1 {A1=0;B1=1;C1=1;D1=0;}//BC相通电。其它相断电
#define Coil_CD1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=1;}//CD相通电，其它相断电
#define Coil_DA1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通电。其它相断电
#define Coil_A1 {A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}//A相通电，其它相断电
#define Coil_B1 {A1=0;B1=1;C1=0;D1=0;}//B相通电，其它相断电
#define Coil_C1 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=0;}//C相通电，其它相断电
#define Coil_D1 {A1=0;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通电。其它相断电
#define Coil_OFF {A1=0;B1=0;C1=0;D1=0;}//所有断电

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;}取代
      DelayMs(Speed);         //改变这个參数能够调整电机转速 ,
       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;}取代
      DelayMs(Speed);         //改变这个參数能够调整电机转速 ,
       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。能够看到熄灭的过程
                    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;          //定义暂时变量 

   if(RI)                        //推断是接收中断产生
     {
	  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)                        //假设是发送标志位，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"|"符号能够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;		  //又一次赋值 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();
        }
    }
}