用stc15w和旧光驱移植arduino写字机GRBL之三：Bresenham算法

XTXB

用stc15w4k32s4和旧光驱移植arduino写字机GRBL连载：
用stc15w和旧光驱移植arduino写字机GRBL之一：机架搭建
https://www.amobbs.com/thread-5701202-1-1.html

用stc15w和旧光驱移植arduino写字机GRBL之二：PCB制作
https://www.amobbs.com/thread-5701573-1-1.html

用stc15w和旧光驱移植arduino写字机GRBL之三：Bresenham算法
写了一个测试程序验证Bresenham算法，没有加减速，没有FIFO循环队列，运动时程序就傻等着，先跑起来增加点信心：

GRBL软件框架图：

步进电机驱动用定时器0完成，没有加减速，意外地，4988电机模块的step脉冲竟然用一句代码就搞定了：

1. 
   
2. /***************************************************
   
3. 定时器0溢出中断处理函数 步进电机step脉冲产生
   
4. ***************************************************/
   
5. void Insert_ISR_Timer0_Code(void)
   
6. {
   
7.         if(x_steper_out_flag==1)  //如果有x轴输出请求
   
8.         {
   
9.                 x_steper_out_flag=0;//清x轴输出请求标记
   
10.                 X_STEP_BIT=0;  //驱动4988竟然只需极短的低电平脉冲
    
11.                 if((K3_UP==1)&(K4_DOWN==1))X_STEP_BIT=1;
    
12.                         //按键未按下才有Xstep脉冲输出                       
    
13.         }
    
14.         if(y_steper_out_flag==1) //如果有y轴输出请求
    
15.         {               
    
16.                 y_steper_out_flag=0;//清y轴输出请求标记
    
17.                 Y_STEP_BIT=0;                       
    
18.                 if((K1_LEFT==1)&(K2_RIGHT==1))Y_STEP_BIT=1;
    
19.                         //按键未按下才有 Ystep脉冲输出       
    
20.         }       
    
21.                 TL0=0x0F; //步进电机以固定速度运行，24M时钟
    
22.                 TH0=0xA1;
    
23. }
    
24. //

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Bresenham线段插补算法详解，下图是第一象限，其他象限改变步进电机方向即可获得：

C语言实现Bresenham线段插补算法，较DDA算法Bresenham避免了浮点运算：

1. void plan_buffer_line(u16 x, u16 y){ //(x,y)为当前点的绝对坐标
   
2.         static u16 step_event_count=0;//总步数
   
3.         static u16 counter_x=0; static u16 counter_y=0; static u16 step_events_completed=0;//循环计数器       
   
4.         if(x>=last_x){   //当前点在上一点的右边，(last_x，last_y)为上一点的绝对坐标
   
5.                 X_DIRECTION_BIT=0;//第一四象限X电机旋转方向
   
6.                 target_x= (x-last_x);//求相对坐标的绝对值
   
7.         }else {  //当前点在上一点的左边
   
8.                 X_DIRECTION_BIT=1;//第二三象限X电机旋转方向
   
9.                 target_x= (last_x-x);//求相对坐标的绝对值
   
10.         }//以上一点为原点的直角坐标系中，判断当前点在哪个象限从而决定xy电机的旋转方向
    
11.         if(y>=last_y) {    //当前点在上一点的上边
    
12.                 Y_DIRECTION_BIT=1;//第一四象限电机Y旋转方向
    
13.                 target_y= (y-last_y);
    
14.         }else {  //当前点在上一点的下边
    
15.                 Y_DIRECTION_BIT=0;//第二三象限Y电机旋转方向
    
16.                 target_y= (last_y-y);
    
17.         }       
    
18.         //DDA/Bresenham直线插补算法
    
19.         if(target_x>=target_y)   step_event_count=target_x;
    
20.                 else  step_event_count=target_y;//比较起点到终点xy坐标差，取最大坐标作为步进电机总运转步数
    
21.         counter_x=step_event_count/2; counter_y=step_event_count/2;//右移1位，没有四舍五入
    
22.         X_STEPPER_DISABLE_BIT=0;  Y_STEPPER_DISABLE_BIT=0;   //使能电机运转
    
23.         last_x=x; last_y=y;  //保存当前点坐标，作为下一点的原点
    
24.         for(step_events_completed=0;step_events_completed<step_event_count;step_events_completed++){
    
25.                 counter_x+=target_x; counter_y+=target_y;
    
26.                 if(counter_x>=step_event_count){
    
27.                         x_steper_out_flag=1;        //X步进电机走一步标记
    
28.                         counter_x-=step_event_count;
    
29.                 }
    
30.                 if(counter_y>=step_event_count){
    
31.                         y_steper_out_flag=1;        //Y步进电机走一步标记
    
32.                         counter_y-=step_event_count;
    
33.                 }
    
34.                 while(x_steper_out_flag);//等待步进电机脉冲输出完成,没有用环形队列FIFO,在这里傻等
    
35.                 while(y_steper_out_flag);
    
36.          }//循环直到线段的所有步数完成
    
37.         X_STEPPER_DISABLE_BIT=1; Y_STEPPER_DISABLE_BIT=1; //禁止运转
    
38. }

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舵机驱动用定时器2完成：
舵机的使用可参照贴子：https://www.amobbs.com/thread-5687693-1-1.html

1. void write_Angle(unsigned char Channel,unsigned char value)
   
2.         //舵机驱动函数，channel=通道，value=角度（0-180）
   
3. {       
   
4.         AUXR |= 0x10;                //定时器2开始计时
   
5.         PWM_Value[Channel]=(value*27+1200);
   
6. }
   
7. 
   
8. ////定时器2，12T模式时钟24MHz ，输出1路高电平脉冲，剩下的时间为低电平补足20ms
   
9. void timer2(void) interrupt 12
   
10. {
    
11.         AUXR &= B1110_1111;                //定时器2开始停止计时
    
12.         switch(order)
    
13.         {
    
14.                 case 1:   
    
15.                         SERVO_BIT=1; //开第0路
    
16.                         TL2=(-PWM_Value[0])%256;
    
17.                                 //(-PWM_Value[0])=(65536-PWM_Value[0]) 定时时间会更精准
    
18.                         TH2=(-PWM_Value[0])/256; //赋值高电平时间
    
19.                         break;
    
20.                 case 2:
    
21.                         SERVO_BIT=0;//关第0路
    
22.                         TL2=(25536+PWM_Value[0])%256;
    
23.                                 //1路脉冲输出完毕，凑足20ms剩下的低电平时间
    
24.                         TH2=(25536+PWM_Value[0])/256;   
    
25.                         order=0;
    
26.                         break;
    
27.         }
    
28.                 AUXR |= 0x10;        //定时器2开始计时
    
29.                 order++;
    
30.                 AUXR |= 0x10;        //定时器2开始计时                       
    
31. }

复制代码

下面是函数调用方法，点的坐标是手工算出的，傻瓜力大，是吧
画圆弧函数可参照帖子https://www.amobbs.com/thread-5687693-1-1.html

1.   switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
   
2.   {       
   
3.     case 1:// K1_Start键
   
4.                 write_Angle(0,SERVO_put_value);        //落笔
   
5.                 delay_ms(120);       
   
6.                 plan_buffer_line(0,30*53.5);
   
7.                 //53.5是丝杆的参数，4988 设置：MS1=1,MS2=1,MS3悬空，8分频
   
8.                 plan_buffer_line(30*53.5,30*53.5);
   
9.                 plan_buffer_line(30*53.5,0);
   
10.                 plan_buffer_line(0,0);
    
11.                 write_Angle(0,SERVO_lift_value);//抬笔       
    
12.                 plan_buffer_line(0,15*53.5);
    
13.                 write_Angle(0,SERVO_put_value);        //落笔
    
14.                 delay_ms(120);
    
15.                 bogenGZS(15*53.5, 15*53.5, 14.5*53.5, 3.14,  0);//画圆                       
    
16.                 bogenGZS(15*53.5, 15*53.5, 14.5*53.5, 6.28,  3.14);       
    
17.                 write_Angle(0,SERVO_lift_value);//抬起               
    
18.                 plan_buffer_line(0.87*53.5,19.59*53.5);        //E               
    
19.                 write_Angle(0,SERVO_put_value);        //落笔
    
20.                 delay_ms(120);                                       
    
21.                 plan_buffer_line(29.13*53.5,19.59*53.5);//C                                                       
    
22.                 plan_buffer_line(6.27*53.5,2.98*53.5);//A                               
    
23.                 plan_buffer_line(15*53.5,30*53.5);//D                                               
    
24.                 plan_buffer_line(23.73*53.5,2.98*53.5);//B                                                       
    
25.                 plan_buffer_line(0.87*53.5,19.59*53.5);        //E                       
    
26.                 write_Angle(0,SERVO_lift_value);//抬起                               
    
27.                 plan_buffer_line(0,0);                       
    
28.                 ucKeySec=0;  
    
29.         break;   
    
30.     case 2:// K2_Stop键
    
31.                 ip=~ip;
    
32.                 if(ip==0)
    
33.                         write_Angle(0,SERVO_put_value);        //落笔       
    
34.                 else
    
35.                         write_Angle(0,SERVO_lift_value);//抬笔
    
36.                 ucKeySec=0;  
    
37.         break;  
    
38.   }   

复制代码

huangguimina4

楼主厉害

我是谁712

哇，感觉这个精度很好啊

XTXB

贴子发错版块了，咋办？

freemanw

不错  顶一个

大田

顶一个，厉害

wthzack

必须顶一下！

sunshulin

不错 ！！

xuboluan

楼主相当厉害

lcw_swust

不错哦                     

qiqirachel

顶贴，好帖子

ZDHCKJS

顶一个！！

ZJetWay

顶楼主,做得真不错。

落叶知秋

好帖，顶撸主一个

sunbest80

厉害，支持一下

didadida

这个太溜了，顶楼主，期待更新~

wuzhpo720

顶楼主,做得真不错。

ls81250

楼主相当厉害。顶楼主！

kinsno

厉害的楼主，这个框架也是给力的。。

huangqi412

看着精度很好

foxpro2005

手上还有好几个迷你DVD机的机芯组件， 没拆开看不知道能不能折腾

tarchen

控制的很好，敬佩。

minicatcatcn

厉害，顶起来

gonggu8181

厉害，这个是高手

308594151

不错，顶一个

ZJetWay

楼主，能发整个工程文件？谢谢

XTXB

ZJetWay 发表于 2019-10-12 16:29
楼主，能发整个工程文件？谢谢

我的代码太乱，只是实现了功能而已，拿不出手，GRBL是开源的，原版的代码更严谨，花时间啃原版更合算。

ZJetWay

楼主谦虚了

光明星1号

楼主算法是自己写的吧，GRBL好像用的不是Bresenham算法吧！

sql

很厉害。

cyjkai

谢谢分享

cjxu

谢谢分享 值得学习

enwa

太赞了，

liang16888

Thank you !!!