Arduino步进电机如何前后移动？

Question

我想为具有三个按钮和一个步进电机的系统创建一个 Arduino 程序。 如果按下按钮 1，步进器应为 go，例如向前 50 步。 如果按下按钮 2，步进器应向后 go 50 步。 如果按下按钮 3，则步进器应该 go 在向后 50 步之后向前 50 步。

我使用了 Arduino 的步进器库并编写了以下代码。 函数Forward() 、 Backward()和Continuous()实现要为每个按钮执行的操作。 每个 function 一步步移动电机，并将动作记录在序列号 output 上。

但我无法达到我想要的结果：步进器不会向后 go 而是只会向前。 更确切地说：

• Forward()按预期工作
• Backward()产生预期的日志记录 output（计算步数最多为 50），但电机仅向前移动而不是向后移动。
• Continuous() function 也不工作：在向前 50 步（移动并记录步数）后，它继续向前移动，只为计数器记录 1。

我需要你的帮助。 如何让电机在Backward()中倒退？ 以及如何纠正Continuous()以实现前进和后退，并产生正确的后退步数？

这是我的代码：

#include <Stepper.h>

int forward_button = 2;
int backward_button = 3;
int cont_button = 4;

int button_cond1;
int button_cond2;
int button_cond3;

int del = 50;

const int stepsPerRevolution = 200;  // change this to fit the number of steps per revolution
// for your motor

// initialize the stepper library on pins 8 through 11:
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);
int stepCount = 0;         // number of steps the motor has taken
int steps;

void Forward() { // should go forward by 50 steps
  int stepCount = 0; 
  while (stepCount < 50) {
    steps = 1;
    myStepper.step(steps);
    stepCount++;
    delay(del);
    Serial.print("Forward steps :");
    Serial.println(stepCount);
  }
}

void Backward() { // should go backward by 50 steps
   int stepCount = 0;
   while (stepCount < 50) {
    steps = 1;
    myStepper.step(steps);
    stepCount++;
    delay(del);
    Serial.print("Backward steps :");
    Serial.println(stepCount);
  }
}

void Continuous() {  // should go forward by 50 steps, then backwards
  int stepCount = 0; 
  while (stepCount < 50) {
    steps = 1;
    myStepper.step(steps);
    stepCount++;
    delay(del);
    Serial.print("Continuous steps :");
    Serial.println(stepCount);
  }
  while (50 < stepCount <= 200) {
    int stepCount = 0;
    steps = 1;
    myStepper.step(steps);
    stepCount++;
    delay(del);
    Serial.print("Continuous steps :");
    Serial.println(stepCount);
  }
}

void setup() {
  // initialize the serial port:
  Serial.begin(9600);

  pinMode(forward_button, INPUT_PULLUP);
  pinMode(backward_button, INPUT_PULLUP);
  pinMode(cont_button, INPUT_PULLUP);

  //myStepper.setSpeed(60);
}

void loop() {
  // step one step:

  button_cond1 = digitalRead(forward_button);
  button_cond2 = digitalRead(backward_button);
  button_cond3 = digitalRead(cont_button);

  if ((button_cond1 == LOW) && (button_cond2 == HIGH) && (button_cond3 == HIGH))  {
    Forward();
  }
  else if ((button_cond1 == HIGH) && (button_cond2 == LOW) && (button_cond3 == HIGH))  {
    Backward();
  }
  else if ((button_cond1 == HIGH) && (button_cond2 == HIGH) && (button_cond3 == LOW))  {
    Continuous();
  } 
}

Answer 1

步进器的方向问题：

根据文档， myStepper.step()转动电机：

以最近调用 setSpeed() 确定的速度转动电机特定的步数。

更重要的是，为了双向移动，它使用了一个带符号的参数：

转动电机的步数 -正向转动一个方向，负向转动另一个方向（int）

在您的代码中， Backward()和Forward()之间没有区别：您在这两种情况下都提供正值。 所以我建议将Backwards()更改为使用负数：

myStepper.step(-steps); 

Continuous()的逻辑问题

还需要在您的Continuous() function 的第二个循环中更正方向，您希望 go 向后。
但首先，您需要更正此循环的条件：

while (50 < stepCount <= 200) {  //OUCH compares a boolean and an integer

C++ 并没有像您想象的那样链接比较运算符。 因此，将其分解为两个不同的比较，并用逻辑和分组：

while (50 < stepCount && stepCount <= 200) { 

不幸的是，在第一个循环结束时， stepCount正好是50 。 并且 50 并不严格小于( < ) 小于 50。您可以改用更小或等于( <= )，但由于循环不会递减计数器，您可以将条件简化为：

while (stepCount <= 200) { // we know that it will stay 50 or above

您还需要删除此循环块中stepCount的重新定义，因为它创建了一个隐藏初始定义的新局部变量（即一个名称，两个变量，这非常混乱）。

如果还是不行

经过长时间的意见交流，这里有一些建议（解决问题的建议以粗体显示）：

• 确保最新版本的代码在 arduino 上运行并且没有编译错误或警告。
• 确保不同的按钮执行预期的 function。
• 如果电机运动不符合预期，请确保您的Stepper器 object 配置了与电机兼容的每转步数。
• 如果运动不稳定，或者如果正步和负步之间没有区别（根据文档应该朝相反的方向移动），则交叉检查Stepper的构造函数是否以正确的顺序获取引脚号：这是很重要，因为Stepper会按照给定的顺序向不同的引脚发送一系列信号，以实现正确的运动。

如果它仍然不起作用，则要么是硬件问题，要么是与库不兼容（例如，参见此处，作者通过提供另一个信号序列解决了问题，这不是最简单的方法）。