利用Bresenham算法控制多部步进电机匀速转动

计算机图形学中绘制直线的Bresenham算法原本是用在绘图仪上控制X轴方向和Y轴方向的两部电机的，最近遇到一个十分类似的步进电机控制问题，用Bresenham算法恰好能解决。

问题描述：有左右两个相同的步进电机，用8051单片机控制L297 + L298芯片驱动，需要它们同时转动（同时启动，同时停止），但转速不同。例如左侧电机正转180步，同时右侧电机反转97步。这就好比从原点出发画一条到点(180, -97)的直线。

与电机的接口已抽象为四个函数：

void MotorLeftShrink();  // 左侧电机收紧绳索
void MotorLeftLoose();    // 左侧电机放松绳索
void MotorRightShrink();  // 右侧电机收紧绳索
void MotorRightLoose();   // 右侧电机放松绳索

另外有两个辅助函数，分别控制左右电机：

void MotorLeftStep(int direct)
{
  if (direct == 1)
    MotorLeftLoose();
  else if (direct == -1)
    MotorLeftShrink();
}

void MotorRightStep(int direct)
{
  if (direct == 1)
    MotorRightLoose();
  else if (direct == -1)
    MotorRightShrink();
}

现在的任务是写一个函数MoveMotor()，有四个参数，分别为两个电机转的步数和方向，让它控制这两部电机同时运转。我用的是整数版本的直线Bresenham算法，取自《计算机图形学的算法基础》一书。

// 参数：absDL、absDR 分别是左右电机转动的步数
//       sDL、sDR 分别是左右电机转动的方向
void MoveMotor3(int absDL, int absDR, int sDL, int sDR)
{
  int steps = max(absDL, absDR);
  int eL = 2*absDL - steps;  // 误差累积项
  int eR = 2*absDR - steps;  // 误差累积项
  int cntL = 0;
  int cntR = 0;
  for (int i = 0; i < steps; ++i) { // 以转动步数较多的为主，进行循环
    while (eL > 0) {
       ++cntL;
       MotorLeftStep(sDL);
       eL -= 2*steps;
    }
    eL += 2*absDL;

    while (eR > 0) {
       ++cntR;
       MotorRightStep(sDR);
       eR -= 2*steps;
    }
    eR += 2*absDR;
    wait_ms(15); // 等待
  }
  assert(cntL == absDL);
  assert(cntR == absDR);
}

程序稍作修改后在KEIL C51上编译通过，电机运转情况良好:)

计算机图形学中绘制直线的Bresenham算法原本是用在绘图仪上控制X轴方向和Y轴方向的两部电机的，最近遇到一个十分类似的步进电机控制问题，用Bresenham算法恰好能解决。

问题描述：有左右两个相同的步进电机，用8051单片机控制L297 + L298芯片驱动，需要它们同时转动（同时启动，同时停止），但转速不同。例如左侧电机正转180步，同时右侧电机反转97步。这就好比从原点出发画一条到点(180, -97)的直线。

与电机的接口已抽象为四个函数：

void MotorLeftShrink();  // 左侧电机收紧绳索
void MotorLeftLoose();    // 左侧电机放松绳索
void MotorRightShrink();  // 右侧电机收紧绳索
void MotorRightLoose();   // 右侧电机放松绳索

另外有两个辅助函数，分别控制左右电机：

void MotorLeftStep(int direct)
{
  if (direct == 1)
    MotorLeftLoose();
  else if (direct == -1)
    MotorLeftShrink();
}

void MotorRightStep(int direct)
{
  if (direct == 1)
    MotorRightLoose();
  else if (direct == -1)
    MotorRightShrink();
}

现在的任务是写一个函数MoveMotor()，有四个参数，分别为两个电机转的步数和方向，让它控制这两部电机同时运转。我用的是整数版本的直线Bresenham算法，取自《计算机图形学的算法基础》一书。

// 参数：absDL、absDR 分别是左右电机转动的步数
//       sDL、sDR 分别是左右电机转动的方向
void MoveMotor3(int absDL, int absDR, int sDL, int sDR)
{
  int steps = max(absDL, absDR);
  int eL = 2*absDL - steps;  // 误差累积项
  int eR = 2*absDR - steps;  // 误差累积项
  int cntL = 0;
  int cntR = 0;
  for (int i = 0; i < steps; ++i) { // 以转动步数较多的为主，进行循环
    while (eL > 0) {
       ++cntL;
       MotorLeftStep(sDL);
       eL -= 2*steps;
    }
    eL += 2*absDL;

    while (eR > 0) {
       ++cntR;
       MotorRightStep(sDR);
       eR -= 2*steps;
    }
    eR += 2*absDR;
    wait_ms(15); // 等待
  }
  assert(cntL == absDL);
  assert(cntR == absDR);
}

程序稍作修改后在KEIL C51上编译通过，电机运转情况良好:)