标题: 请教各位大师，为何以下简单的单片机程序执行M2电机异常？ [打印本页]

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 15:05
标题: 请教各位大师，为何以下简单的单片机程序执行M2电机异常？
单片机用的是STC12C2052AD,时延子函数是STC-ISP(V6.88)自动计算出来的，用12M的外部晶振。用STC12C2052AD+L298N去控制12V直流电机执行动作，使用的测试电源是正常的。

程序执行后期望达到的目的：
1、当SS1启动开关被触发一下后，在SW4未被按下之前，M2电机保持运行。
2、SW4被按下后，M2电机停止运行4秒钟。
3、M2电机恢复运行，直至SW3被按压下后停止运行，回到初始状态。

程序运行后，测试了一百次，有六十多次都是可以正常运行的，其他几十次不正常。很多次都是在SW4还未被按压，M2电机运行一会儿后暂停，然后再运行到SW4被压下后不再执行程序下半部分。当出现M2电机异常暂停这种情况后，用万用表测试单片机运行时I/O脚的电压，发现P1^5引脚的电压还是保持在+5V，而P1^2输出已经是0V,请问这个是啥原因呢？


单片机程序如下
#include<STC12C2052AD.H> //头文件
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned intsbit M2F=P1^2;
sbit M2F=P1^2;
sbit M2B=P1^3;
sbit SS1=P1^7;            //定义启动开关
sbit SW3=P1^4;                  //定义剪切原位感应开关
sbit SW4=P1^5;                  //定义剪切限位感应开关

void Delay200ms()                //@12.000MHz
{
        unsigned char i, j, k;

        i = 10;
        j = 31;
        k = 147;
        do
        {
                do
                {
                        while (--k);
                } while (--j);
        } while (--i);
}

void Delay1000ms()                //@12.000MHz
{
        unsigned char i, j, k;

        i = 46;
        j = 153;
        k = 245;
        do
        {
                do
                {
                        while (--k);
                } while (--j);
        } while (--i);
}

void Delay4000ms()                //@12.000MHz
{
        unsigned char i, j, k;

        i = 183;
        j = 100;
        k = 225;
        do
        {
                do
                {
                        while (--k);
                } while (--j);
        } while (--i);
}

void main()        //主函数
{
        SS1=1;                                                                         //启动开关初值置1
        SW4=1;                                                                         //剪切限位感应开关置1
        M2F=0;                                                                         //剪切电机正极置0
        M2B=0;                                                                         //剪切电机负极置0
        if(SS1==0)               //判断启动开关被按下
        {                                         
        while(SW4)                //剪切限位感应开关被按下之前执行以下代码
        {                  
        M2F=1;                   //启动M2电机
        }
        M2F=0;          //暂停M2电机
        Delay4000ms();
        while(SW3)                //剪切限位感应开关被按下后执行以下两行代码
        {   
        M2F=1;                                                                   //剪切原位感应开关未按下之前执行行代码
        Delay200ms();
        }
        M2F=0;                                                                         //停止M2电机
  Delay1000ms();
        }
}
         

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作者: wulin    时间: 2021-3-24 15:51
程序没有限制在主循环while(1)内运行，会跑飞。

1. #include<STC12C2052AD.H> //头文件
   
2. #define uchar unsigned char
   
3. #define uint unsigned intsbit M2F=P1^2;
   
4. sbit M2F=P1^2;
   
5. sbit M2B=P1^3;
   
6. sbit SS1=P1^7;            //定义启动开关
   
7. sbit SW3=P1^4;                  //定义剪切原位感应开关
   
8. sbit SW4=P1^5;                  //定义剪切限位感应开关
   
9. 
   
10. void Delay200ms()                //@12.000MHz
    
11. {
    
12.         unsigned char i, j, k;
    
13. 
    
14.         i = 10;
    
15.         j = 31;
    
16.         k = 147;
    
17.         do
    
18.         {
    
19.                 do
    
20.                 {
    
21.                         while (--k);
    
22.                 } while (--j);
    
23.         } while (--i);
    
24. }
    
25. 
    
26. void Delay1000ms()                //@12.000MHz
    
27. {
    
28.         unsigned char i, j, k;
    
29. 
    
30.         i = 46;
    
31.         j = 153;
    
32.         k = 245;
    
33.         do
    
34.         {
    
35.                 do
    
36.                 {
    
37.                         while (--k);
    
38.                 } while (--j);
    
39.         } while (--i);
    
40. }
    
41. 
    
42. void Delay4000ms()                //@12.000MHz
    
43. {
    
44.         unsigned char i, j, k;
    
45. 
    
46.         i = 183;
    
47.         j = 100;
    
48.         k = 225;
    
49.         do
    
50.         {
    
51.                 do
    
52.                 {
    
53.                         while (--k);
    
54.                 } while (--j);
    
55.         } while (--i);
    
56. }
    
57. 
    
58. void main()        //主函数
    
59. {
    
60.         SS1=1;                 //启动开关初值置1
    
61.         SW4=1;                 //剪切限位感应开关置1
    
62.         M2F=0;                 //剪切电机正极置0
    
63.         M2B=0;                 //剪切电机负极置0
    
64.         while(1)
    
65.         {
    
66.                 if(SS1==0)             //判断启动开关被按下
    
67.                 {                                         
    
68.                         while(SW4)          //剪切限位感应开关被按下之前执行以下代码
    
69.                         {                  
    
70.                                 M2F=1;           //启动M2电机
    
71.                         }
    
72.                         M2F=0;                          //暂停M2电机
    
73.                         Delay4000ms();
    
74.                         while(SW3)           //剪切限位感应开关被按下后执行以下两行代码
    
75.                         {   
    
76.                                 M2F=1;            //剪切原位感应开关未按下之前执行行代码
    
77.                                 Delay200ms();
    
78.                         }
    
79.                         M2F=0;               //停止M2电机
    
80.                         Delay1000ms();
    
81.                 }
    
82.         }
    
83. }

复制代码

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 15:59

wulin 发表于 2021-3-24 15:51
程序没有限制在主循环while(1)内运行，会跑飞。

谢谢您的指导，我改一下试试。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 16:33

wulin 发表于 2021-3-24 15:51
程序没有限制在主循环while(1)内运行，会跑飞。

测试了，收效不大。还是多次出现没到SW4,M2已停止的问题。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 16:38

wulin 发表于 2021-3-24 15:51
程序没有限制在主循环while(1)内运行，会跑飞。

是否需要在下载程序时，硬件选项上增加看门狗参数的设置？当前状态没有对勾选这两个选项。

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作者: wulin    时间: 2021-3-24 17:30

kpljn 发表于 2021-3-24 16:38
是否需要在下载程序时，硬件选项上增加看门狗参数的设置？当前状态没有对勾选这两个选项。

这样的程序不能用看门狗，更乱套。

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作者: wulin    时间: 2021-3-24 21:49

kpljn 发表于 2021-3-24 16:33
测试了，收效不大。还是多次出现没到SW4,M2已停止的问题。

这里还有问题#define uint unsigned intsbit M2F=P1^2;
应该#define uint unsigned int

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 21:59

wulin 发表于 2021-3-24 21:49
这里还有问题#define uint unsigned intsbit M2F=P1^2;
应该#define uint unsigned int

笔误而已，实际程序是按照您这个标准写的。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 22:04
现在出现好多次要按着启动开关不放好几秒钟，程序才会执行的问题。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 22:15

主函数调整为以下的流程，电机的动作更迟钝，很多次都需要长按启动开关不放手才开始动作。。。。

void main()        //主函数
{
        SS1=0;                                                                        //启动开关初值置0------这里修改了
        SW4=0;                                                                         //剪切限位感应开关置0------这里修改了
        M2F=0;                                                                         //剪切电机正极置0
        M2B=0;                                                                         //剪切电机负极置0
        while(1)
        {
        if(SS1==!0)                //判断启动开关被按下------这里修改了
{     //------这里修改了
        while(!SW4)                //剪切限位感应开关被按下之前执行以下代码------这里修改了
        {                  
        M2F=1;                   //启动M2电机
        }
                M2F=0;        //暂停M2电机
}     //------这里修改了
        Delay4000ms();
        while(SW3)                //剪切限位感应开关被按下后执行以下两行代码
        {   
        M2F=1;                                                                   //剪切原位感应开关未按下之前执行行代码
        Delay200ms();
        }
        M2F=0;                                                                         //停止M2电机
  Delay1000ms();
       
}
}        

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作者: wulin    时间: 2021-3-24 22:18

kpljn 发表于 2021-3-24 22:15
主函数调整为以下的流程，电机的动作更迟钝，很多次都需要长按启动开关不放手才开始动作。。。。

void ...

改这样试试

1. #include<STC12C2052AD.H> //头文件
   
2. 
   
3. #define uchar unsigned char
   
4. #define uint unsigned int
   
5. 
   
6. sbit M2F=P1^2;
   
7. sbit M2B=P1^3;
   
8. sbit SS1=P1^7;            //定义启动开关
   
9. sbit SW4=P1^5;            //定义剪切限位感应开关
   
10. sbit SW3=P1^4;            //定义剪切原位感应开关
    
11. 
    
12. uint time;
    
13. uchar count,num;
    
14. bit lock;
    
15. 
    
16. void Timer0Init()        //10毫秒@12.000MHz
    
17. {
    
18.         TMOD= 0x01;                //设置定时器模式
    
19.         TL0 = 0xF0;                //设置定时初值
    
20.         TH0 = 0xD8;                //设置定时初值
    
21.         TF0 = 0;                        //清除TF0标志
    
22.         TR0 = 1;                        //定时器0开始计时
    
23. }
    
24. 
    
25. void main()        //主函数
    
26. {
    
27.         SS1=1;                 //启动开关初值置1
    
28.         SW4=1;                 //剪切限位感应开关置1
    
29.         M2F=0;                 //剪切电机正极置0
    
30.         M2B=0;                 //剪切电机负极置0
    
31.         Timer0Init();       
    
32.         while(1)
    
33.         {
    
34.                 if(TF0==1)
    
35.                 {
    
36.                         TF0=0;
    
37.                         TL0 = 0xF0;                //设置定时初值
    
38.                         TH0 = 0xD8;                //设置定时初值
    
39. 
    
40.                         if(!SS1||!SW4||!SW3)
    
41.                         {
    
42.                                 if(++count>=2 && lock==0)//20ms防抖
    
43.                                 {
    
44.                                         lock=1;
    
45.                                         if(!SS1) num=1;
    
46. 
    
47.                                         if(!SW4)
    
48.                                         {
    
49.                                                 num=2;
    
50.                                                 time=0;
    
51.                                         }
    
52. 
    
53.                                         if(!SW3) num=3;
    
54.                                 }
    
55.                         }
    
56.                         else
    
57.                         {
    
58.                                 count=0;
    
59.                                 lock=0;
    
60.                         }
    
61. 
    
62.                         if(num==1)
    
63.                         {
    
64.                                 M2F=1;           //启动M2电机
    
65.                                 num=0;
    
66.                         }
    
67.                         if(num==2)
    
68.                         {
    
69.                                 time++;
    
70.                                 if(time<400)
    
71.                                 {       
    
72.                                         M2F=0;           //暂停M2电机
    
73.                                 }
    
74.                                 else
    
75.                                 {
    
76.                                         M2F=1;                        //暂停4秒后继续运转
    
77.                                         num=0;
    
78.                                 }
    
79.                         }
    
80.                         if(num==3)
    
81.                         {
    
82.                                 M2F=0;         //停止M2电机
    
83.                                 num=0;
    
84.                         }
    
85.                 }
    
86.         }
    
87. }

复制代码

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 22:33

wulin 发表于 2021-3-24 22:18
改这样试试

谢谢您的指导，我试一下。

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作者: kmsj    时间: 2021-3-24 22:42
按键去抖动都没有，可能是程序不稳定的原因之一，M2是什么电机？是否会干扰单片机？我最近也想试试STC单片机，主要就是测试抗干扰能力，我用AVR单片机控制385水泵，也就是385电机，有6个按键开关，从来没有发生过程序不稳定的情况，如果STC单片机可以做到，我就用STC单片机，做不到继续使用AVR单片机。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 23:11

kmsj 发表于 2021-3-24 22:42
按键去抖动都没有，可能是程序不稳定的原因之一，M2是什么电机？是否会干扰单片机？我最近也想试试STC单片 ...

应该和去抖没啥关系吧，因为按流程来说，只要启动开关SS1状态被触发之后，程序就应该执行SS1=1这个条件内的While（SW4）内嵌语句了，在SW4未变为0时，M2电机应该一直是保持运行才对。现在测试的M2是普通12V直流电机，安装位置与单片机有一定的距离，电路板也测试过了，电机运行时或状态变化时，单片机VCC电压一直是4.998V至5V左右。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-24 23:45

wulin 发表于 2021-3-24 22:18
改这样试试

老师您好，测试了，电机无法启动。

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作者: wulin    时间: 2021-3-25 06:37

kpljn 发表于 2021-3-24 23:45
老师您好，测试了，电机无法启动。

把硬件图发上来看看。从你表述情况很像环境干扰导致异常，可以把电机换成LED或灯泡试试。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-25 08:02

wulin 发表于 2021-3-25 06:37
把硬件图发上来看看。从你表述情况很像环境干扰导致异常，可以把电机换成LED或灯泡试试。

是呀，我也怀疑是电路的问题，现在订了两片最小系统，到货后重新再测试。

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作者: kmsj    时间: 2021-3-25 10:41

kpljn 发表于 2021-3-24 23:11
应该和去抖没啥关系吧，因为按流程来说，只要启动开关SS1状态被触发之后，程序就应该执行SS1=1这个条件内 ...

只要是按键，就必须去抖动，这是最最基本的常识，连按键去抖动都懒得编，编程还有什么意义？按键去抖动能有多难编？M2是普通12V直流电机，我用的385水泵电机也是12V直流电机，我的电路分别控制一个385水泵电机、可控硅触发、可控硅击穿检测、继电器切断可控硅、HX711重量传感器，两个18B20、6个RH6030感应式按键、12个数码管，比你的电路复杂好几倍，运行了三年多，从来没有发现程序不稳定的现象，6个RH6030感应式按键照样用了编程去抖动，一巴掌按上去都不会产生干扰，你这个电路最大问题就是电机是否会干扰STC单片机，确实本论坛有人反映电机会干扰STC单片机，那只有换单片机了，我知道AVR单片机的抗干扰能力很强，最强的是PIC单片机我没有用过，STC单片机的抗干扰能力我还没有测试，一看你的程序结构就不对，我的程序也比你这个复杂好几倍，一共编了2000多行，5K多的程序，编下来也很轻松啊，你要细化到步，用步骤式编程，是化繁为简的最佳方法，你这个程序，我几分钟之内就可以搞定，我把我的程序复制修改一下就完事了。本论坛不能直接给程序，我也只能提醒到这里，你自己慢慢搞定。

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作者: dj3365191    时间: 2021-3-25 13:45
跟马达干扰系统有很大关系，试试如下图防干扰：

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作者: kpljn    时间: 2021-3-25 14:01

kmsj 发表于 2021-3-25 10:41
只要是按键，就必须去抖动，这是最最基本的常识，连按键去抖动都懒得编，编程还有什么意义？按键去抖动能 ...

谢谢您的指点，不去抖动的主要原因是刚学单片机和C语言，很多知识点还没弄明白，就如时延和时钟这两个知识点，我也是在这个程序的测试中明白了大概的区别。另外，我也很想您再指导一下，我写的这个程序的结构错误位置在哪里？因为新手的知识有限，就算是写错了，也不知道错误在哪里。再次感谢您的指导。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-25 21:43

dj3365191 发表于 2021-3-25 13:45
跟马达干扰系统有很大关系，试试如下图防干扰：

谢谢您的指导，我增加这三个电容试试。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-25 21:55

dj3365191 发表于 2021-3-25 13:45
跟马达干扰系统有很大关系，试试如下图防干扰：

回想了一下电机的特性，电机动作有问题。很有可能是电机造成。因为作为感性元件，当输入端电流突变时，会产生反电动势，干扰单片机电源。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-26 00:42

wulin 发表于 2021-3-24 22:18
改这样试试

老师您好，我是刚学单片机和C语言的，知识有限。今天分析了您写的程序的思路，以下是我的理解，不知道是否理解正确。理解有误和不明白的地方请再多多指导：
1、单片机启动内部时钟，8位置0，开始死循环，时钟溢出一次后，溢出标志位置0，内8位置0，重新执行。
2、单片机在主线程继续同步执行由40行开始的代码，扫描在SS1或SW4或SW3任一条件为0的基础上，设置三个状态条件，分别满足时各个条件下需执行的各组动作，要是不满足三个条件，count和lock置0。
这一段里面，还没办法理解的有多处：第42行代码是如何实现20ms时延（++count在何处执行了？是否在IF语句里面可以合并后简写？）、第44行的代码的目的是啥？、第50行的代码是否对内时钟8位全置0？）、58和59行的count和lock置0有啥用？
3、主程序执行满足扫描外部开关状态条件下面的三组动作。
这一段里面，还没办法理解也有多处：第65行77行83行的作用是啥？

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作者: wulin    时间: 2021-3-26 07:57

kpljn 发表于 2021-3-26 00:42
老师您好，我是刚学单片机和C语言的，知识有限。今天分析了您写的程序的思路，以下是我的理解，不知道是 ...

由于你的目的是通过3个开关控制电机的开停且有随时间变化的要求。你的原程序从逻辑上没有问题，但实现的方法不妥。阻滞型延时方式是迫使MCU原地踏步等待，有其它事件发生MCU不会做出响应，这只适合作短暂计时。大于ms级计时就要使用定时器，不但准确而且不会耽误其它程序执行。在此使用了定时器查询方式if(TF0==1)，MCU在主循环while(1)内可以做很多很多事情。这里只占用几us到几十us，只有当TF0==1时（每隔10ms）才执行其{ }内任务。这里任务分两块，1.判断3个开关状态，满足条件继续执行，否则退出。当++count>=2两次满足条件证明确实有按键操作不是干扰和抖动再结合lock状态判断有效，继续执行。因为lock=1;就把此次扫描按键状态锁定，不会因不松手又按其它键导致错误。松手后count和lock清0。2.按照键值num执行相应任务。任务完成num清0。time是计时变量，可以正计时也可以倒计时，在这里使用前者。不论如何在使用前要赋初值。

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作者: kpljn    时间: 2021-3-26 09:13

wulin 发表于 2021-3-26 07:57
由于你的目的是通过3个开关控制电机的开停且有随时间变化的要求。你的原程序从逻辑上没有问题，但实现的 ...

非常感谢您的解答，拜读了您的方案让我理解好几个模糊的概念。我本来的目的是控制两个直流电机依次执行动作的，在一开始写的函数也是用条件语句结合定时器去控制，但很多概念类的知识还没弄清楚，所以初始版本的程序的执行结果就是动作不受控制（特别是在时延4秒这个节点上不好把握）。针对上述情况，我把难度降低了一点，先从控制一个电机入手。然后就如您所说的那样，选用空计算的方式迫使MCU达到延时效果，计算完毕后，再执行下一步的有效动作。从流程上来看，我也知道我写的肯定是最笨的程序，因为根本就没有充分利用了MCU的能力，根本就没有拓展性。但这种写法难度很低，很适合我这种脑子里没啥干货的人，不需要涉及更多的知识点，几个动作依次执行，简单而粗暴。嘻嘻-------------------

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