arduino控制三个42步进电机(x,y,z三轴)在z轴下有一个由舵机和28BYJ-48步进电机控制的机械爪,如何通过串口给arduino一个坐标,机械爪精准的到坐标位置,并且抓取目标后,再返回起始位置。代码
时间: 2023-08-05 13:10:26 浏览: 165
这个问题比较复杂,需要进行详细的代码编写和硬件连接设置。以下是大致的思路:
硬件连接:
- 将三个42步进电机连接到Arduino板的三个PWM输出引脚,使用步进电机驱动器控制电机。
- 将一个28BYJ-48步进电机连接到Arduino板的一个PWM输出引脚,使用步进电机驱动器控制电机。
- 将一个舵机连接到Arduino板的一个PWM输出引脚,使用舵机驱动器控制舵机。
代码编写:
- 首先需要实现串口通信功能,接收并解析坐标信息。
- 将坐标信息转换为步进电机需要转动的步数。
- 控制三个42步进电机按照转动步数移动到目标位置。
- 控制舵机和28BYJ-48步进电机控制机械爪,完成抓取操作。
- 将机械爪移动到起始位置。
以下是大致的代码框架,需要根据具体硬件和需求进行修改和完善:
```arduino
#include <SoftwareSerial.h> // 声明串口通信库
SoftwareSerial mySerial(10, 11); // 声明串口通信对象,RX-10, TX-11
int xStepPin = 2; // x轴步进电机引脚
int xDirPin = 3; // x轴方向控制引脚
int yStepPin = 4; // y轴步进电机引脚
int yDirPin = 5; // y轴方向控制引脚
int zStepPin = 6; // z轴步进电机引脚
int zDirPin = 7; // z轴方向控制引脚
int clawStepPin = 8; // 28BYJ-48步进电机引脚
int clawDirPin = 9; // 28BYJ-48方向控制引脚
int servoPin = 12; // 舵机引脚
int xSteps = 0; // x轴需要转动的步数
int ySteps = 0; // y轴需要转动的步数
int zSteps = 0; // z轴需要转动的步数
int clawSteps = 0; // 28BYJ-48需要转动的步数
int clawDir = 0; // 28BYJ-48方向
int servoAngle = 0; // 舵机角度
void setup() {
pinMode(xStepPin, OUTPUT);
pinMode(xDirPin, OUTPUT);
pinMode(yStepPin, OUTPUT);
pinMode(yDirPin, OUTPUT);
pinMode(zStepPin, OUTPUT);
pinMode(zDirPin, OUTPUT);
pinMode(clawStepPin, OUTPUT);
pinMode(clawDirPin, OUTPUT);
pinMode(servoPin, OUTPUT);
mySerial.begin(9600); // 初始化串口通信
}
void loop() {
if (mySerial.available() > 0) { // 判断是否接收到数据
String inputString = ""; // 声明接收到的字符串
while (mySerial.available() > 0) {
char ch = mySerial.read(); // 读取串口数据
inputString += ch; // 拼接字符串
delay(2); // 延时等待数据传输完成
}
if (inputString.length() > 0) { // 判断数据是否有效
int xPos = inputString.indexOf("X"); // 查找"X"字符位置
int yPos = inputString.indexOf("Y"); // 查找"Y"字符位置
int zPos = inputString.indexOf("Z"); // 查找"Z"字符位置
int endPos = inputString.indexOf(";"); // 查找";"字符位置
if (xPos >= 0 && yPos >= 0 && zPos >= 0 && endPos >= 0) { // 判断是否找到所有字符
String xStr = inputString.substring(xPos + 1, yPos); // 截取X坐标数据
String yStr = inputString.substring(yPos + 1, zPos); // 截取Y坐标数据
String zStr = inputString.substring(zPos + 1, endPos); // 截取Z坐标数据
xSteps = convertToSteps(xStr); // 将X坐标转换为步数
ySteps = convertToSteps(yStr); // 将Y坐标转换为步数
zSteps = convertToSteps(zStr); // 将Z坐标转换为步数
moveXYZ(xSteps, ySteps, zSteps); // 移动到目标位置
clawSteps = 1000; // 设置28BYJ-48需要转动的步数
clawDir = 1; // 设置28BYJ-48方向
moveClaw(clawSteps, clawDir); // 控制机械爪抓取
servoAngle = 90; // 设置舵机角度
moveServo(servoAngle); // 控制舵机角度
moveClaw(clawSteps, -clawDir); // 控制机械爪松开
moveXYZ(-xSteps, -ySteps, -zSteps); // 返回起始位置
}
}
}
}
// 将坐标值转换为步数
int convertToSteps(String coordStr) {
float coord = coordStr.toFloat(); // 将字符串转换为浮点数
int steps = round(coord * 100); // 将浮点数乘以100后四舍五入为整数步数
return steps;
}
// 控制X、Y、Z三轴移动到目标位置
void moveXYZ(int xSteps, int ySteps, int zSteps) {
digitalWrite(xDirPin, xSteps > 0 ? HIGH : LOW); // 设置X轴方向
digitalWrite(yDirPin, ySteps > 0 ? HIGH : LOW); // 设置Y轴方向
digitalWrite(zDirPin, zSteps > 0 ? HIGH : LOW); // 设置Z轴方向
for (int i = 0; i < abs(xSteps); i++) { // 控制X轴移动
digitalWrite(xStepPin, HIGH);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
digitalWrite(xStepPin, LOW);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
}
for (int i = 0; i < abs(ySteps); i++) { // 控制Y轴移动
digitalWrite(yStepPin, HIGH);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
digitalWrite(yStepPin, LOW);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
}
for (int i = 0; i < abs(zSteps); i++) { // 控制Z轴移动
digitalWrite(zStepPin, HIGH);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
digitalWrite(zStepPin, LOW);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
}
}
// 控制28BYJ-48步进电机转动
void moveClaw(int steps, int dir) {
digitalWrite(clawDirPin, dir > 0 ? HIGH : LOW); // 设置方向
for (int i = 0; i < abs(steps); i++) { // 控制步进电机转动
digitalWrite(clawStepPin, HIGH);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
digitalWrite(clawStepPin, LOW);
delayMicroseconds(500); // 控制步进电机转速
}
}
// 控制舵机角度
void moveServo(int angle) {
int pulseWidth = map(angle, 0, 180, 1000, 2000); // 将角度转换为脉宽
digitalWrite(servoPin, HIGH); // 发送脉冲
delayMicroseconds(pulseWidth); // 控制脉宽
digitalWrite(servoPin, LOW); // 停止发送脉冲
}
```
以上代码仅供参考,具体实现需要根据实际情况进行修改和完善。
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