8051單軸馬達微控器　—　開發程式說明三

壹，前言

        本文在延續之前兩篇文章介紹微控器程式碼的其他較小的副程式，包括以下七個

                void Timer2_isr(void) interrupt 5    （內部Timer2：用於偵測ｓｅｎｓｏｒ狀態）

                void ISR_INT0(void) interrupt 0       （外部中斷0副程序  緊急停上按鈕鍵）

                void ISR_INT1(void) interrupt 2       （外部中斷２副程序  HOME SENSOR偵測）

                void UART_Init(void)             （UART啟始副程式）

                void SendByte(unsigned char dat)    （SendByte傳送一個Byte副程式）

        void SendStr(unsigned char *s)        （SendStr傳送一個字串副程式）

                void UART_SER (void) interrupt 4    （UART中斷４副程式）

貳，程式碼功能介紹

        在此需要講解的部份，有前三個副程式，因為後四個副程式屬常用的ＵＡＲＴ服務用，各位同好應該早就耳熟的程式碼，我們就從Timer2_isr先開使，在微控器設計中，為了隨時偵測微控器運作的情形，利用了PORT3中的P3^2~P3^7（除了P3^6腳，因為在89C2051中，並未提供P3^6腳的功能，為了將來此微控器程式碼能夠直接適用至89C2051晶片的原故），作為系統操作的按鍵或ＳＥＮＳＯＲ的輸入端，接腳功能定義如下：

    接腳位置            功能                說明   

=====================================================================

    P3^0        =>      RXD                 USB RXD

P3^1        =>      TXD                 USB TXD

P3^2        =>      INTR0               M_STOP:緊急停止按鈕鍵

P3^3        =>      INTR1               M_HOME:HOME位置信號

P3^4        =>      T0                  M_SYNC:SYNC信號

P3^5        =>      T1                  M_SENSOR:SENSOR INPUT

P3^7        =>      LIMIT               M_LIMIT:LIMIT信號

其中對應的中斷表如下:

INTERRUPT#      FUNCTION

=============================================

        0           緊急按鈕鍵中斷

    1           TIMER_0中斷

        2           HOME SENSOR中斷

    3           TIMER_1中斷,SENSOR COUNT

        4           UART中斷

    5           TIMER_2

        M_STOP：緊急停止按鈕鍵：是一個外接的按鈕，當緊急收況需要馬達立即停機時使用

        M_HOME：此可連接光遮ＬＥＤ或微動開關，再配合機構來鑑別馬達在ＨＯＭＥ之位置

        M_SYNC：是一個可以併連方式連接至主機，由主機決定微控器同步動作的信號輸入端

        M_SENSOR：連接光遮LED SENSOR，用來偵測馬達軸承旋轉的０度位置

        M_LIMIT：連接光遮LED SENSOR或微動開關，用來偵測馬達是否已超過極限位置

                                                                 ||======||       < M_SENSOR

        /////////////////////////////////////////////////////////|| 馬達    ||///////

          ^                                                  ^  ||======||

        M_LIMIT                                         M_HOME

        在TIMER-2程式撰寫是程式宣告中的兩個參數來定義TIMER 2的計數為0x255

    #define MSB_reload_value 0x255 /* TIMER2 msb reload value exemple */

#define LSB_reload_value 0x255 /* TIMER2 lsb reload value exemple */

        如此TIMER 2在每0x255 CYCLE時會產生中斷5的服務，於是在副程式中就可以將外部SENSOR加以偵測一次，並分別依情況設定相關的旗號，還後續的程式去處理特別事件了。

/*------------------------------------------------

        TIMER-2  INTR (供應給外部sensor)

------------------------------------------------*/

void Timer2_isr(void) interrupt 5         // interrupt address is 0x002b

{  

    if(M_home==0)   {    Home_flag=0;Err_flag=4;OnOff_flag=0;Rcv_Buf[0]=0x53;Rcv_Buf_Index=0;timesx=0;timesy=0;  }    //偵測HOME POSITION SENSOR

    else {    Home_flag=1;    }

    if(M_limit==0)  {    Err_flag=5;OnOff_flag=0;Rcv_Buf[0]=0x4c;Rcv_Buf_Index=0;    }           //偵測LIMIT POSITION SENSOR

    if(M_sensor==0 && Sensor_flag==0) //檢知M_sensor==0信號,如經過low至high時,SensorCnt加一次

    {    Sensor_flag=1;SensorCnt++;  }

    if(M_sensor==1 && Sensor_flag==1)

    {    Sensor_flag=0;  }

   EXF2 =0;                // reset flag

    TF2 = 0;                // reset interrupt flag

}

    而ISR_INT0：外部中斷0是用來做＂緊急停上按鈕鍵＂，因為其中斷層級為最優先，是假設在運作時出現緊急狀態，需要立即停機時使用。

/*------------------------------------------------

        外部中斷0副程序    緊急停上按鈕鍵

------------------------------------------------*/

void ISR_INT0(void) interrupt 0

{

    if (!INT0)

    {    DelayUs2x(20);

       if(!INT0) {    OnOff_flag=0;Rcv_Buf[0]=0x45;  }    //立即停機,顯示訊息"E"

    }

}

    而ISR_INT1：外部中斷1是用來做為HOME位置定位用，因為使用上單軸軸承需要一個啟使點,如此主機才依此啟使點進行步進數計算，此位置在裝設時需要校正之。

/*------------------------------------------------

        外部中斷1副程序    HOME SENSOR偵測

------------------------------------------------*/

void ISR_INT1(void) interrupt 2

{

    if (!INT1)

    {    DelayUs2x(20);

       if(!INT1) {    OnOff_flag=0;Rcv_Buf[0]=0x48;timesy=0;  }//已至HOME位置,立即停機,並清空步數為0,顯示訊息"H"

    }

}

    UART_Init 副程式是UART設定傳送速率9600，8位元，1 STOP位元。

/*------------------------------------------------

        RS232 INIT.

------------------------------------------------*/

void UART_Init(void)

{

    SCON  = 0x50;   // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 

    TMOD |= 0x20;   // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重裝

    TH1   = 0xfd;   // TH1:  重裝值 9600 串列傳輸速率 晶振 11.0592MHz 

    TR1   = 1;      // TR1:  timer 1 打開                        

//  EA    = 1;      //打開總中斷

    ES    = 1;      //打開串口中斷

}

    SendByte 副程式是服務傳送出一個位元BYTE用。

/*------------------------------------------------

        SENT A BYTE

------------------------------------------------*/

void SendByte(unsigned char dat)

{

    SBUF = dat;

     while(!TI);

    TI = 0;

}

    SendStr 副程式是服務傳送出一個字串用

/*------------------------------------------------

        SENT A STRING

------------------------------------------------*/

void SendStr(unsigned char *s)

{

 while(*s!='\0')// \0 表示字串結束標誌，通過檢測是否字串末尾

  {

  SendByte(*s);

  s++;

  }

}

    void UART_SER (void) interrupt 4副程式是專屬UART的中斷4服務程式碼。

/*------------------------------------------------

                     串口中斷程式

------------------------------------------------*/

void UART_SER (void) interrupt 4 //串列中斷服務程式

{

   if(RI==1)                        //判斷是接收中斷?生

    {   ;

        RI = 0; // Clear RI (Receive Interrupt).

        if (Rcv_Get == 0) // If Receive_Buffer Not Full.   

        {

            if ((SBUF >= 0x21) && (SBUF <= 0x7f="" only="" ascii="" from="" 0x21="" to="" into="" receive_buffer="" o:p="">

            {

                Rcv_Buf[Rcv_Buf_Index] = SBUF;

                Rcv_Buf_Index++;

                if (Rcv_Buf_Index == Rcv_Buf_Size)

                    Rcv_Get = 1;       

            }

        }

    }

    if (TI == 1)

    {

        TI = 0; // Clear TI (Transmit Interrupt).

    }     

}

參，結論

        這七個副程式，前三個是針對微控器的外部SENSOR進行偵測的功能，再提供對應的旗號，讓後續程式碼可應變馬達在運作時的狀況，請特別留意M_HOME，M_SENSOR與M_LIMIT等這三個需配合機構進行校正其位置，方可讓微控器將來在運作時具有保護機制，而且此牽涉主機與微控器兩者之間對步進數的定義，現已介紹至第三篇，後續第四篇將介紹微控器的主程式，請同好再延伸閱讀。（待續）