from time import ticks_us,ticks_cpu
import time
from machine import Pin
class Stepper():
def __init__(self,stepPin,directionPin,enablePin):
self.stepPin = Pin(stepPin,Pin.OUT)
self.directionPin = Pin(directionPin,Pin.OUT)
self.enablePin = Pin(enablePin,Pin.OUT)
self.done = True
self.debugModeFlag = False
self.stepsToGo = 0
self.stepsGone = 0
self.acceleration = 0.00
self.stepTime = 0.00
self.starttime = 0.00
self.stage1 = 0.00
self.stage2 = 0.00
self.stage1StepTime = 0.00
self.stage3StepTime = 0.00
self.nextStepTime = 0.00
self.now_time = 0.00
self.nextTimestamp = 0.00
def startup(self):
self.enablePin.value(0)
def shutdown(self):
self.enablePin.value(1)
def stop(self):
self.stepsToGo = 0
self.done = True
def isDown(self):
return self.done
def rotate_init(self,speed,steps,acceleration,accelerationstep): #旋转参数初始化函数
if (speed != 0 and steps != 0):
if (steps > 0):
self.directionPin.value(1)
else:
self.directionPin.value(0)
self.done = False
self.stepsToGo = abs(steps)
self.acceleration = abs(acceleration)
if (self.stepsToGo <= 4):
self.acceleration = 0
self.stepTime = 1000.0 * 1000.0 / abs(speed)
self.startTime = self.stepTime * (self.acceleration + 1)
self.stage1 = accelerationstep
self.stage1StepTime = self.acceleration * self.stepTime / self.stage1
self.stage2 = self.stepsToGo-accelerationstep
self.stage3StepTime = self.acceleration * self.stepTime / (self.stepsToGo - self.stage2)
self.stepsGone = 0
self.now_time = ticks_us()
self.step()
def step(self):
if (self.stepsToGo > self.stepsGone):
self.stepPin.value(1)
time.sleep_us(1)
self.stepPin.value(0)
self.stepsGone += 1
self.nextStepTime = self.stepTime
if (self.acceleration != 0):
if (self.stepsGone < self.stage1):
self.nextStepTime = self.startTime - self.stage1StepTime * self.stepsGone
elif (self.stepsGone >= self.stage2):
self.nextStepTime = self.stepTime + self.stage3StepTime * (self.stepsGone - self.stage2 + 1)
self.nextTimestamp = ticks_us() + self.nextStepTime
else:
self.done = True
def run(self): #尽可能频繁地执行run方法电机才会转
if (not self.done and ticks_us() >= self.nextTimestamp):
self.step()
这个步进电机控制程序是我移植的一个大神的Arduino步进电机控制库，整体的控制思路就是在run()函数中不断的比较系统运行时间，如果时间到了就输出一个脉冲并计算下一次脉冲输出的时间，这个过程会一直循环执行，直到执行完毕。
这段程序通过Stepper()类可以实例化多个步进电机，因而支持多台步进电机同时控制。
这段程序初始化完成之后，正常运行时只要保证尽可能频繁的执行run()函数即可，而run()函数的执行时间非常小，所以程序中还可以集成一些其他耗时短的检测功能和控制功能，可以极大地丰富系统功能。
这段程序控制步进电机的加减速过程是梯形的。
搭配Arduino UNO硬件直接使用原生的Arduino程序可以同时控制5个步进电机同时实现加减速运行，启动过程平滑，丝毫没有卡顿现象。
在ESP8266平台上，烧录MicroPython固件，使用上面的步进电机控制程序，最多只能控制3台步进电机同时运行，转速稍高时会出现卡顿现象，我估计是ESP8266+Micropython的代码执行速度跟不上导致的，如果有条件可以试一下ESP32。