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//    步進電機、直流電機控制板程Version1.1。
//    編寫開始日期：2008年1月27日
//    2008.1.30 改進版本1.1,改變測速方法：測霍爾元件若干次觸發的時間
//    程序中測速、步進電機精確調速、直流電機PWM精確控制等都合用一個T1計時器
//    ,100us自動重裝。
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//    測速方法：用T0作計數器，每計4個脈沖(霍爾),就讀一下T1中斷次數計時器
//    count_pulse_time,這個值就是轉盤旋轉一周所花的時間。由于采用100us為最小時間
//    單位。速度測量具有一定的誤差。
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//    步進電機精確控制速度方法：主要是精確控制每步走的時間。同樣利用T1的100us
//    定時器。根據設定的轉速，可求得每步所需要的時間間隔stepping_interval，
//    100us計數器采用count_stepping_interval，當count_stepping_interval計到
//    stepping_interval值時，步進電機走一步。
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//    2008.4.5修改：四個磁鋼改為一個磁鋼，計數只記一次。
//    2008.4.7修改：PWM用一個字節，從0-99，周期改為10ms
//    2008.4.12修改：測速用INT1中斷，計兩次中斷的時間，不用T0引腳
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//-------------------------------------變量定義------------------------------------------
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "reg52.h"
sbit _A=0x90;             //步進電機4相控制引腳
sbit _B=0x91;
sbit _C=0x92;
sbit _D=0x93;
sbit DC_MOTOR=0x96;       //直流電機控制引腳
sbit clk0=0x97;           //硬件環形分配器時鐘控制引腳
sbit DIR=0xb2;            //硬件環形分配器方向控制引腳

unsigned char cmd;
      // cmd為PC機通過串口發給控制板的命令值,后續PC可能再發1-2字節數據或控制板返回2字節數據:n1,n2
      // cmd=0;    PC機無命令
      // cmd=0xc0; PC機要求軟件環形分配步進電機，以轉速(n1n2)運行，3字節命令。
      // cmd=0xc1; PC機要求硬件環形分配步進電機，以轉速(n1n2)運行，3字節命令。
      // cmd=0xc2; PC機要求直流電機以PWM=n1運行，n1為占空比百分數1-100.
      // cmd=0xc3; PC機要求測電機轉速，控制板返回轉速(n1n2).
      // cmd=0xc4;
      // cmd=0xc5; PC機要求步進電機停止。


unsigned char step_index=0; //步進電機軟件分配表的索引值:0-7
unsigned int speed=0;       //一秒內霍爾觸發計數次數,除4乘60即為轉速
unsigned int count_4pulse_time=0;   //定時器T1中斷次數計時器,計4個T0脈沖(轉一圈)花了多少個100us．

//----步進電機精確調速所需變量-----------
unsigned int stepping_interval;      //步進電機在用T0中斷精確定速時,每步時間間隔(即合計每步有多少個100us)
unsigned int count_stepping_time;//定時器T1中斷次數計數器,為計到stepping_interval值所設的計數器
bit stepping_by_T0=0;                //用定時器T1調速步進電機標記：=1確認，=0取消

//----直流電機PWM精確調速----------------
unsigned int PWM=0;   //直流電機脈寬調制系數(1到99)10^-1，精確到1%
                      //例如PWM=21表示21%
unsigned int count_DC_MOTOR_time;
                      //定時器T1中斷次數計數器,為計到PWM值所設的計數器

//----三種步進電機工作方式軟件分配表-----
unsigned char code step_tab0[8]={0x8,0x4,0x2,0x1,0x8,0x4,0x2,0x1};//4相單4拍
unsigned char code step_tab1[8]={0xc,0x6,0x3,0x9,0xc,0x6,0x3,0x9};//4相雙4拍
unsigned char code step_tab2[8]={0x8,0xc,0x4,0x6,0x2,0x3,0x1,0x9};//4相8拍

//-----LCD16液晶顯示控制引腳定義---------
sbit E=0xb4;
sbit RS=0xb7;
sbit RW=0xb6;
sfr lcd_dat_port=0x80; //lcd數據口
unsigned char lcd_buf[17];
unsigned int  count_display; //液晶顯示刷新計時
//------按鍵端口定義---------------------
sfr key_port=0xa0;     //P2口接鍵盤
unsigned char code key_index[16]={0xdb,0xee,0xde,0xbe, //0,1,2,3
                                  0x7e,0xed,0xdd,0xbd, //4,5,6,7
                                  0x7d,0xeb,0xbb,0x7b, //8,9,上,下
                                  0xe7,0xd7,0xb7,0x77};//左,右,功能,確認
//------菜單變量定義--------------------
unsigned char menu_level=0; //菜單級別,0為沒選擇
unsigned char choice=0;     //選擇項,0為沒選擇；
                            //       1為測速；
                            //       2為設定步進電機轉速；
                            //       3為設定PWM值

//-----------------------------變量定義結束------------------------------------------------

/*-----------------   約延時100us  --------------------*/
delay(unsigned char dy)
{
 unsigned char ii;
 while(--dy)
   for(ii=0;ii<24;ii++) ;
 }
/*----------------步進電機環形分配驅動程序---------------*/
void step(bit direction)
{unsigned char state;
 if (direction==1)
    {if (++step_index>7) step_index=0;}  //正轉
 else
    {if (--step_index<0) step_index=7;}  //反轉

 state=step_tab0[step_index];


 //根據開關狀態決定使用硬件環形分配還是軟件環形分配
 clk0=~clk0;         //使用硬件環形分配器情況
 _A=state & 0x8;     //實用軟件環形分配器情況
 _B=state & 0x4;
 _C=state & 0x2;
 _D=state & 0x1;

}
/*----------------------步進電機軟件延時的升速------------------------
void accelerating()
 {
  unsigned char i;
  for(i=0;i<200;i++)
    {step(1);
     delay(240-i);
    }
  while(1)
    {step(1);
     delay(30);   //最高速約可到20
    }
 }*/
/*------------------- 步進電機軟件延時調速------------------
void stepping(bit direction,unsigned char dy)
    //direction為方向=0或=1;  dy為每步延時時間從0-255
{
 while(1)
    {step(direction);
     delay(dy);   //最高速約可到20
    }
}*/
//----------- T0、T1初始化設置,--------------------------
//2008.4.12日，將T0中斷改為INT1中斷
//功能:  設置T1定時100us,T0作計數(計霍爾脈沖數)測轉速
void set_T0T1()           //測步進電機轉速時, T1作為定時器計100us時間
{                         //T0計4個霍爾脈沖，察看需要的時間
 TMOD=0x22;       //T1:定時方式2，8位自動重裝定時器;T0:計數方式1，8自動重裝計數器.
 TH1=256-184;             //22.1184MHz晶振，184個機器周期約為100微秒(99.83us)
 TL1=256-184;
 TH0=256-56;                //T0用來計20us，
 TL0=256-56;
 IT1=1;                     //INT1為邊沿觸發上升沿方式
 EA=1;ET1=1;EX1=1;ET0=1;    //開定時器T0中斷,改為INT1中斷

 TR0=1;

 TR1=1;             //T0開始計數，T1開始計時
 count_4pulse_time=0;     //定時器T0累計數清零
}
//--------------步進電機定時器精確調速--------------------
//功能：  根據指定速度計算每步以100us為單位的時間間隔
void stepping_int(unsigned int stepping_speed_int) //speed_int是轉速:r/min
{
 float stepping_speed;        //為了減少計算帶來的誤差,先用浮點數進行計算
 stepping_speed=stepping_speed_int;
 stepping_speed=60/(stepping_speed*48);//得到每步秒數
 stepping_speed=stepping_speed*10000;  //得到每步百微秒數
 stepping_interval=stepping_speed;
 //set_T0T1();  //設置T1,T0: T1定時器作定時100us并控制步進電機，
              //           T0作計數以測定直流電機或步進電機轉速
 stepping_by_T0=1;
}
/*--------------------直流電機PWM調速程序1-------------------
void pwm(unsigned char percent)//percent為占空比百分比從1到100
{ unsigned int i,j;
  j=10*percent;
  while(1)
   {
    DC_MOTOR=1;
    for(i=0;i<j;i++);
    DC_MOTOR=0;
    for(i=0;i<1000-j;i++);
   }
}*/
//------定時器T0計20us,用于產生PWM波---------------
void Timer0() interrupt 1 using 2          //每個脈沖進入1次中斷
{ 
 count_DC_MOTOR_time++;     //直流電機的PWM控制計時
 if (count_DC_MOTOR_time>PWM)
   {
    DC_MOTOR=0;
    if (count_DC_MOTOR_time>500) count_DC_MOTOR_time=0;
   }
  else  DC_MOTOR=1;
}
//---------用INT1中斷計4個脈沖的中斷程序,測量步進電機及測直流電機轉速-------
void INT1_measurement() interrupt 2           //每個脈沖進入1次中斷
{ unsigned long long_speed;              //為減少計算誤差，先用浮點數運算
  long_speed=count_4pulse_time;
  count_4pulse_time=0;                   //重新開始計數
  long_speed=600000L/long_speed;   //將計100us數的值轉換為每分轉的圈數
  speed=long_speed;
}
//-------定時器T1的100us中斷程序,控制步進電機轉速并為步進/直流電機測速計時----
void Timer1() interrupt 3
{
 count_4pulse_time++;       //為步進電機或直流電機測速計時,4個脈沖一個周期=n個100us
 count_stepping_time++;     //為控制步進電機轉速計時，計每步是否達到預定速度要求的間隔時
 count_display++;
 if (count_4pulse_time>5000)
   {
    count_4pulse_time=0;
    speed=0;
   }
 if ((stepping_by_T0==1)&&(count_stepping_time>=stepping_interval))
   {                     //控制步進電機速度
    count_stepping_time=0;
    step(1);
   }
}
//---------------- 初始化串口 ---------------------------
void ini_com()
{
 SM0=0;SM1=1;REN=1;     //串口設定：方式1,即8位可變波特率，接收使能
 T2CON=0x34;            //用T2作為波特率發生器
 RCAP2H=0xff;TH2=0xff;
 RCAP2L=0xdc;TL2=0xdc;  //0xdc=波特率19200 0xfa=115200
}
//----------------- 串口接收一字節 ----------------------
unsigned char receipt_byte()
{
 unsigned int i=0;
 while(RI==0 && i<1000) i++;
 RI=0;
 return(SBUF);
}
//----------------- 串口發送一字節 ----------------------