5 o: l2 m0 G/ Q0 D

    对于管道型的生产设备，为了保证其可靠的运行需要定时地进行清洗，其工作方式与我们常见的洗衣机十分相像，主要有2种工作参数，即运行时长和清洗模式。而清洗模式又关系到电机运行的速度、转动方向和工作节拍，其中的工作节拍是指转动时间与停止时间的占空比。利用本次活动的STM32 FOC开发套件，十分便于做这方面的模拟设计。

      在设计的开始本打算是设计一个基于MCU内部RTC进行多时段控制的管道清洗控制器，且利用STM32F3-Discovery的程序实现了RTC计时功能，如图1和图2所示，但移植到该电机套件的环境下却不能正常执行。无奈只能放弃该功能。

图1 用F302实现LCD5110屏显示

& v) \6 G2 m- N. |4 W

图2 用F302实现RTC计时

    随后以LCD5110液晶屏、软按键及电机套件构建了一个简单测试环境，如图3所示。在未启动电机的情况下，能进行模拟运行，即开机后可通过按键来设置电机运行的模式，为简化设计电机工作节拍内的运行时间t1和停止时间t2是由程序固定设置好的，工作时长n，也由程序来指定，其界面如图4所示。为便于验证，最后一行为运行状态指示行以供对比。

图3 验证环境构成

, \" X; u; g  y2 c8 i

图4 设置运行模式

/ B$ f- ~1 ~) C0 `1 X

图5 模拟验证界面

其中LCD5110液晶屏与MCU的引脚连接关系如下：

  SCE --PB13

  RST --PB14

  DC  --PB15

  DIN --PB6

  SCLK--PC7

LED+ --Vcc

软按键与与MCU的引脚连接关系如下：

  1  -- PA14

  2  -- PA15

  3  -- NC

  4  -- PA13

COM  -- GND

    故对LCD5110相关引脚所定义的输出高、低电平的语句如下：

#define SetLCD_SCE_Low()          HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET)

#define SetLCD_RST_High()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_SET)

#define SetLCD_RST_Low()          HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_RESET)

6 E, E1 h& U) {* N1 S: f

#define SetLCD_DC_High()          HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET)

#define SetLCD_DC_Low()   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET)

#define SetLCD_SDIN_High()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET)

#define SetLCD_SDIN_Low()   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET)

% ~/ ?$ n7 x" t6 y/ ~7 Z

#define SetLCD_SCLK_High()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET)

#define SetLCD_SCLK_Low()  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET)

      LCD5110屏的初始化函数如下：

1. void LCD_Init(void)
   
2. {
   
3.         SetLCD_RST_Low();   
   
4.         delay_1us();
   
5.         SetLCD_RST_High();   
   ) M- {6 n! L& V1 [( u; g! p8 M% _
6.         delay_1us();
   
7.         delay_1us();
   7 A* f: i; ~+ K! }3 @; D- \
8.         LCD_write_CMD(0x21);
   # A* H& I$ @, H$ e, D
9.         LCD_write_CMD(0xc0);
   & F/ k4 k. G6 g8 s. S
10.         LCD_write_CMD(0x06);
    
11.         LCD_write_CMD(0x13);
    
12.         LCD_write_CMD(0x20);
    
13.         LCD_Clear();           
    
14.         LCD_write_CMD(0x0c);        
    
15. }

复制代码

       实现设计功能的主程序如下：

1. int main(void)
   ; t' @. F9 b2 E/ a  R
2. {
   
3. uint n,i,j,k,m,v;
   9 l: c; p! N( T
4.     HAL_Init();
   ! k: X5 R9 K' G4 l% V+ q
5.     SystemClock_Config();
   7 t/ J4 s% F$ l: y, P
6. MX_GPIO_Init();
   / O- ]) C9 H" P1 j) Y
7.     MX_ADC1_Init();
     J$ d# o1 Y& l% Y7 D# [5 n
8.     MX_DAC_Init();
   
9.     GPIO_Configuration();        
   
10.     LCD_Init();
    
11. LCD_Clear();
    8 r- @$ `9 c8 I
12. LCD_write_english_string(0,0,"NUCLEO-F302R8");
    
13. LCD_write_english_string(0,2,"NUCLEO-IHM07M1");
    ( u( _  e7 Z3 ^' w
14. LCD_write_english_string(0,4,"X-CUBE-SPN7");
    6 j4 x+ W, X8 Y& F; _1 s1 T( A4 O
15.     HAL_Delay(1000);
    
16. MX_TIM1_Init();
    # S$ Y" O8 B4 `9 Z! V) f8 w0 e! s- X
17.     MX_TIM6_Init();
    : `( j! ]  s9 g6 M' B) O' c9 @4 K
18.     MX_TIM16_Init();
    
19. MC_SixStep_INIT();
    / W' L0 U- Z2 I% c/ T: V& o; |
20. loop:        
    ( E, S8 a- V, }/ ?, {% b
21.     LCD_Clear();
    
22.         LCD_write_english_string(10,0,"M");  //   工作模式
    
23.         LCD_write_english_string(30,0,"t1");  //   启动时间
    . _/ L* M, Q% }# }, t" _+ ^
24.         LCD_write_english_string(50,0,"t2");  //   暂停时间
    
25.         LCD_write_english_string(70,0,"n");   //   运行时长
    
26.         n=0;
    
27.         i=1;
    6 j. V9 }6 p, k
28.         v=3;
    
29.         while(i)
    
30.         {   //   选取工作模式
    
31.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_14)==0)  n=1;
    7 x8 |) f' j! m% X% _
32.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_15)==0)  n=2;
    + N8 a. T+ q, y: l* Z. Z7 q
33.                 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_13)==0)  n=4;
    
34.                 LCD_set_XY(10,2);
    2 J  X' W2 y* x% Z9 S5 W* @
35.                 LCD_write_char(n+0x30);
    # f) ~4 t$ g3 f1 _# m, w
36.                 if(n>0) i=0;
    8 N- N. C0 K/ ^8 M. N7 j. s
37.                 if(n==1)
    * z7 t/ K; F2 Z6 |
38.                 {   //  设置模式参数
    ; I* L$ [; {' y6 X% z
39.         j=3;
    
40.                         k=2;
    ' d$ Y& Y9 h# R# ?- m2 K. O3 Y
41.                         MC_Set_Speed(4000);  //   指定转速
    
42.             LCD_set_XY(30,2);
    
43.                         LCD_write_char(j+0x30);
    # a* v7 m1 A/ W# \' w5 [
44.                         LCD_set_XY(50,2);
    
45.                     LCD_write_char(k+0x30);
    2 I" X% @* O% l' g$ O6 O
46.                 }
    / K! g7 Q! G) j: B
47.                
    " @5 o, Y7 L% A! Q; r2 Y' \
48.                 if(n==2)
    4 M9 i3 [. Q3 A' B5 o/ V
49.                 {
    $ ]. p8 k! z# s! x9 F
50.                     j=2;
    
51.                         k=3;
    : [0 q( v3 ]) Y+ p2 f1 q# W# Q
52.                         MC_Set_Speed(6000);
    0 c( Q/ G' `! l8 g
53.                         LCD_set_XY(30,2);
    
54.                     LCD_write_char(j+0x30);
    
55.                         LCD_set_XY(50,2);
    : u  P- \: s% w3 @/ J
56.                     LCD_write_char(k+0x30);
    
57.                 }
    
58.                 if(n==4)
    
59.                 {
    1 e2 v/ u$ J- w, _7 v
60.                     j=3;
    
61.                         k=3;
    
62.             MC_Set_Speed(10000);
    7 ~/ \7 V+ J2 E. Z
63.                         LCD_set_XY(30,2);
    & W# O% S7 R1 y' x/ j7 f
64.                         LCD_write_char(j+0x30);
    . K* q% U/ t# f, o
65.                         LCD_set_XY(50,2);
    
66.                     LCD_write_char(k+0x30);
    # J" J' I, e0 Y% c  Z
67.                 }
    4 q* L' N) _( J* {3 i5 ]* i
68.         }
    
69.                 LCD_set_XY(70,2);
    
70.                 LCD_write_char(v+0x31);
    + ?/ n4 i% k# p' q6 [1 K
71.                 LCD_set_XY(70,2);
    ) f0 V2 Q% X$ ~2 P: h, u
72.             LCD_write_char(3+0x30);
    , y6 f% d; @5 g
73.                 for(m=0;m<v;m++)      // 运行时长控制
    / _1 |  K1 e/ D% H
74.         {
    " {7 V$ t* q! {, ^; {4 Y" D1 X
75.                MC_StartMotor();    //  启动电机        
    
76.                for(i=0;i<j;i++)
    7 J, t: ?9 r4 b3 {  u9 E
77.                {
    
78.                       LCD_set_XY(30,4);
    3 ]% ?* L3 |1 A* D  e" s% V
79.                         LCD_write_char(i+0x31);
    
80.                         HAL_Delay(1000); // 时间基准
    , k( G2 |2 _% x
81.                }
    % }) u6 _' ^, y
82. MC_StopMotor();     //  电机暂停
    
83.                for(i=0;i<k;i++)
    6 {2 p/ T4 d; \& W4 b3 k
84.                {
    
85.                       LCD_set_XY(50,4);
    # s8 m4 [& h! `
86.                         LCD_write_char(i+0x31);
    
87.                 HAL_Delay(1000);
    
88.                }
    
89.                    LCD_set_XY(70,4);
    
90.                    LCD_write_char(m+0x31);
    ; }5 |2 J4 t/ Q
91.     }   
    ' |! b8 ?& D& G0 |
92.         goto loop;

复制代码

小结：

经实际测试，可达到对应的控制要求。但其最大的缺陷是由于电机的工作电流较大且带有一定的电磁干扰，从而导致在电机运行时会破坏LCD5110屏的正常显示，而在电机启动前的工作模式选择是不受影响的，故不适于在连续操作的场合使用。

谢谢分享

学习了

学习了

多谢支持！！！
+ [* d* v8 }) X: K