完整的步进电机闭环自学习C语言代码

步进电机闭环自学习的代码比较复杂，需要涉及到位置反馈、PID算法等内容。以下是一个简单的步进电机闭环自学习的C语言代码示例，供参考：

#include <Stepper.h>
#include <Encoder.h>

// 步进电机相关参数
const int stepsPerRevolution = 200;  // 步进电机每一周的步数
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);  // 构造一个步进电机对象
const int maxSpeed = 300;  // 步进电机最大速度
const int minSpeed = 20;  // 步进电机最小速度

// 位置反馈相关参数
Encoder myEncoder(2, 3);  // 构造一个编码器对象
const int encoderTicksPerRevolution = 3200;  // 编码器每一周的脉冲数
volatile long encoderPosition = 0;  // 编码器当前位置（需要用 volatile 修饰）

// PID控制相关参数
double Kp = 0.2;  // 比例系数
double Ki = 0.1;  // 积分系数
double Kd = 0.1;  // 微分系数
double integral = 0;  // 积分项
double previous_error = 0;  // 上一次误差

void setup() {
  // 步进电机初始化
  myStepper.setSpeed(maxSpeed);
  
  // 位置反馈初始化
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), updateEncoderPosition, CHANGE);
}

void loop() {
  // 计算当前误差
  long targetPosition = 2000;  // 目标位置
  long error = targetPosition - encoderPosition;
  
  // 计算PID控制量
  double speed = Kp * error + Ki * integral + Kd * (error - previous_error);
  previous_error = error;
  integral += error;
  
  // 限制速度范围
  if (speed > maxSpeed) {
    speed = maxSpeed;
  } else if (speed < -maxSpeed) {
    speed = -maxSpeed;
  }
  if (abs(speed) < minSpeed) {
    speed = minSpeed * (speed > 0 ? 1 : -1);
  }
  
  // 控制步进电机转动
  if (speed > 0) {
    myStepper.setSpeed(speed);
    myStepper.step(1);
  } else if (speed < 0) {
    myStepper.setSpeed(-speed);
    myStepper.step(-1);
  }
  
  // 输出调试信息
  Serial.print("encoderPosition = ");
  Serial.print(encoderPosition);
  Serial.print(", error = ");
  Serial.print(error);
  Serial.print(", speed = ");
  Serial.println(speed);
}

// 更新编码器位置
void updateEncoderPosition() {
  int change = (digitalRead(3) == HIGH ? 1 : -1);
  encoderPosition += change;
}

这个代码示例中，我们首先定义了步进电机、编码器和PID控制相关的参数。在 `setup()` 函数中，我们初始化了步进电机和编码器。在 `loop()` 函数中，我们计算当前误差，然后根据PID控制算法计算出速度，并控制步进电机转动。在这个过程中，我们还会输出调试信息，以便调试和验证控制效果。注意，为了保证编码器位置的准确性，我们需要使用 `volatile` 关键字来修饰 `encoderPosition` 变量，以避免多线程并发问题。