STC12C简单的电机控制系统

STC12C简单的电机控制系统

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#include <STC12C5A60S2.h>

sbit MOTOR = P1^3;        // 电机控制接在P1.3
sbit MOTOR_SWITCH = P1^2; // 按钮接在P1.2（修改为P1.2）

void Delay100ms()  //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j, k;
    i = 5;
    j = 52;
    k = 195;
    do {
        do {
            while (--k);
        } while (--j);
    } while (--i);
}

void main() {
    unsigned char motor_running = 0;  // 标志位：电机是否运行
    unsigned char button_prev;        // 上一次按钮状态
    unsigned int timer = 0;           // 电机运行计时器（以100ms为单位）
    unsigned char delay_start = 0;    // 新增：延时启动标志
    unsigned char delay_timer = 0;    // 新增：延时启动计时器

    P1M1 = 0x00;  // 设置P1.3为推挽输出模式
    P1M0 = 0x08;  // 设置P1.3为推挽输出

    MOTOR = 0;                 // 初始状态：电机停止
    button_prev = MOTOR_SWITCH; // 初始化按钮状态

    while (1) {
        unsigned char button_curr = MOTOR_SWITCH; // 当前按钮状态

        // 检测按钮按下并且是从低到高的状态变化（按钮按下时高电平）
        if (button_curr == 1 && button_prev == 0) {
            if (motor_running == 0 && delay_start == 0) {
                delay_start = 1;    // 启动延时
                delay_timer = 20;   // 设置2秒延时（100ms × 20 = 2秒）
            } else if (motor_running == 1) {
                motor_running = 0;  // 停止电机运行
                MOTOR = 0;          // 停止电机
                timer = 0;          // 清空计时器
                delay_start = 0;    // 清除延时启动标志
            }
        }

        // 处理延时启动
        if (delay_start && delay_timer > 0) {
            Delay100ms();
            delay_timer--;
            if (delay_timer == 0) {
                motor_running = 1;  // 设置电机运行状态
                MOTOR = 1;          // 启动电机
                timer = 6;         // 设定0.6秒运行时间
                delay_start = 0;    // 清除延时启动标志
            }
        }

        // 如果电机正在运行，进行倒计时
        if (motor_running && timer > 0) {
            Delay100ms();           // 每次延时100ms
            timer--;                // 计时器递减
            if (timer == 0) {       // 如果计时器为0，停止电机
                motor_running = 0;  // 停止运行标志
                MOTOR = 0;          // 停止电机
            }
        }

        button_prev = button_curr; // 更新按钮状态
    }
}

代码功能概述

该代码实现了一个简单的电机控制系统。通过检测一个按钮的按下状态来启动或停止电机。程序包含以下功能：

  1. 按键检测 ：按钮按下时触发动作。

  2. 延时启动 ：按键触发后延迟一段时间再启动电机。

  3. 定时运行 ：电机启动后运行固定时间（0.6秒），然后自动停止。

核心功能分析

  1. 按键检测
C
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if (button_curr == 1 && button_prev == 0) {

  • 通过对比 button_curr 和 button_prev 检测按钮从低电平变为高电平的瞬间（假设按键按下时为高电平）。

  • 使用 MOTOR_SWITCH 定义的位变量直接读取 P1.2 引脚的电平状态。

  1. 延时启动
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if (motor_running == 0 && delay_start == 0) {
    delay_start = 1;
    delay_timer = 20;  // 设置2秒延时
}

  • 按钮触发时，判断电机是否处于停止状态。

  • 如果电机未运行且未处于延时启动状态，则进入延时启动逻辑。

  • 延时通过一个计数器 delay_timer 和一个标志位 delay_start 来实现，计时单位是 100ms。

延时逻辑：

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if (delay_start && delay_timer > 0) {
    Delay100ms();
    delay_timer--;
}

  • 每次调用 Delay100ms() 函数消耗 100ms。

  • 当 delay_timer 减至 0 时，启动电机。

  1. 电机启动与停止
    电机启动：
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motor_running = 1;
MOTOR = 1;          // 启动电机
timer = 6;          // 设置电机运行时间
delay_start = 0;    // 清除延时启动标志

  • 设置电机为运行状态 (motor_running = 1)。

  • MOTOR 控制电机引脚，输出高电平启动电机。

  • 初始化运行计时器 timer，用于设定电机运行时间。

电机停止：

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motor_running = 0;
MOTOR = 0;  // 停止电机
timer = 0;  // 清空计时器

  • 停止电机运行，将控制引脚 MOTOR 置为低电平。

  • 重置计时器。

  1. 定时运行
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if (motor_running && timer > 0) {
    Delay100ms();
    timer--;
}

  • 当 motor_running 标志为 1 且 timer > 0 时，定时器每次递减 1。

  • 定时单位是 100ms，定时器初始值为 6，因此电机运行时间为 $$100ms \times 6 = 600ms$$。
    当 timer == 0 时：

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motor_running = 0;
MOTOR = 0;
  • 停止电机并清空运行标志。

硬件配置

  1. 电机连接

  • 电机控制引脚接在 P1.3，通过 MOTOR 宏定义，直接输出高/低电平控制电机。

  • 设置 P1.3 为推挽输出模式：

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P1M1 = 0x00;
P1M0 = 0x08;
  1. 按钮连接

  • 按钮连接在 P1.2，通过 MOTOR_SWITCH 宏定义，读取引脚状态。

  • 假设按钮按下时引脚为高电平。

延时函数

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void Delay100ms()  //@11.0592MHz

  • 实现了大约 100ms 的延时。

  • 通过嵌套循环来增加延时，具体延时值与晶振频率相关。

优点与改进建议

优点

  1. 逻辑清晰 ：
  • 代码分为按钮检测、延时启动、电机控制三个模块，职责明确。
  1. 灵活性 ：
  • 延时启动和电机运行时间的参数（如 delay_timer 和 timer）可以轻松调整。
    改进建议
  1. 改进按钮检测的抗抖动 ：
  • 增加软件去抖动机制，避免因电气噪声导致按钮误触发。例如：
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if (button_curr == 1 && button_prev == 0) {
    Delay100ms();  // 添加去抖延时
    if (MOTOR_SWITCH == 1) { 
        // 确认稳定后才进行操作
    }
}
  1. 优化延时函数 ：
  • 使用定时器代替软件延时，以提高 CPU 利用率。
  1. 代码注释 ：
  • 添加更多注释，特别是在硬件配置部分，便于其他开发者理解代码意图。

总结

该代码通过简单的按钮控制实现了电机的延时启动和定时运行功能，适用于初学者学习单片机的基本控制应用。若进一步优化，可提高可靠性和扩展性，例如加入更多按钮功能或使用定时器替代延时函数。