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Mpc013,mpc014,mpc014g运动控制模块
参
考
手
册
泰
概述
Mpc013,mpc014,mpc014g模块引脚兼容，指令功能兼容。Mpc013三轴高速独立控制，无插补功能，SPI通信。mpc014四轴共用一个插补核心， SPI通信。mpc014g在mpc014基础上增加串口G代码控制功能。
◆ SPI或串口通讯，仅需使用少量指令便可完成复杂工作。
◆ 单模块四轴输出，多个模块多从机工作可达120轴。
◆ 支持四轴，三轴，二轴，一轴直线插补，二轴圆弧插补，螺旋插补。脉冲输出使用脉冲+方向方式。
◆ 拥有512条运动指令缓存空间，支持连续插补，支持速度前瞻。
◆ 引脚输入输出3.3V，可兼容5V。
模块性能参数
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供电电源
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3.3VDC 电流100MA
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温度范围
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－40 ～ ＋105℃
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封装
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双列直插30P
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IO输入
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3.3v ，兼容5v
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IO输出
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3.3v TTL输出
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控制轴数
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Mpc013 3轴 Mpc014 4轴 Mpc014g 4轴
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脉冲频率
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Mpc013 2M Mpc014 500k Mpc014g 500k
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运动性能
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Mpc013 3轴独立单轴控制，支持指令缓存
Mpc014 1-4轴直线插补 ，圆弧插补，螺旋插补，支持指令缓存，支持连续插补
Mpc014g 1-4轴直线插补 ，圆弧插补，螺旋插补，支持指令缓存，支持连续插补，支持G代码控制
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通信速度
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SPI：20Mbps 串口：115200bps
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状态指示灯
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闲时慢速交替变化，轴运行时快速交替变化
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封装尺寸
引脚排列
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引脚号
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引脚名称
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引脚功能说明
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1
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VCC
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电源正极+3.3V
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2
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GND
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电源负极
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3
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TXD
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串口数据发送
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4
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RXD
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串口数据接收
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5
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CS
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SPI通信使能脚，低电平有效
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6
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SCK
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SPI通信时钟脚
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7
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SO
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SPI通信数据输出脚，接单片机数据输入脚
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8
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SI
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SPI通信数据输入脚，接单片机数据输出脚
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9
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X0
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1轴负限位或原点，低电平有效
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10
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X1
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2轴负限位或原点，低电平有效
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|
11
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X2
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3轴负限位或原点，低电平有效
|
|
12
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X3
|
4轴负限位或原点，低电平有效
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|
13
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X4
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4号输入口
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|
14
|
X5
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5号输入口
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|
15
|
X6
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6号输入口
|
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16
|
P1
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第1轴脉冲信号
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|
17
|
D1
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第1轴方向信号
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|
18
|
P2
|
第2轴脉冲信号
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|
19
|
D2
|
第2轴方向信号
|
|
20
|
P3
|
第3轴脉冲信号
|
|
21
|
D3
|
第3轴方向信号
|
|
22
|
P4
|
第4轴脉冲信号（mpc013无）
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23
|
D4
|
第4轴方向信号（mpc013无）
|
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24
|
Y0
|
0号输出口
|
|
25
|
Y1
|
1号输出口
|
|
26
|
Y2
|
2号输出口
|
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27
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Y3
|
3号输出口
|
|
28
|
Y4
|
4号输出口
|
|
29
|
Y5
|
5号输出口
|
|
30
|
Y6
|
6号输出口
|
SPI通讯协议
模块与单片机使用SPI通讯，单片机作为主机，模块为从机。CPHA=0，CPOL=0,高位在前，SPI数据宽度为8位。空闲状态下单片机SCK引脚必须为低电平。每一条指令开始发送前将CS引脚置低，整条指令发送完成后必须将CS置高。
每条指令间隔1MS以上。
SPI时序图如下：
SPI通讯指令
◆设置轴速度
发送：
|
功能码
|
加速度
|
运行速度
|
倍率
|
|
0x01
|
2字节
|
2字节
|
1字节
|
部分参数解释：
加减速 加减速为：值（1-10000）*倍率（Hz/s2）
运行速度 运行频率为：值（1-10000）*频率倍率（Hz）
倍率 频率倍率（1-100）
要点：所设速度为所有轴速度，如需改变当前运动指令里的速度需在当前指令前重设速度。
发送：
部分参数解释：
轴号（1，2，3，4） 1-4：1-4轴
位置 轴逻辑位置，范围（-268435455~+268435455）
◆轴停止
发送：
部分参数解释：
轴号（1，2，3，6） 1，2，3：独立轴1-3轴停 6，插补核心所有轴停止。
要点：只有mpc013有独立轴1-3轴。Mpc014所有轴共用一个插补核心，虚拟轴号为6。
◆获取各轴逻辑位置和状态
发送：
返回：
|
起始码
|
各轴运行状态
|
各轴限位状态
|
剩余缓存数量
|
1轴坐标
|
2轴坐标
|
3轴坐标
|
4轴坐标
|
|
0x3f
|
1字节
|
1字节
|
1字节
|
4字节
|
4字节
|
4字节
|
4字节
|
部分参数解释：
各轴状态值（转为8位二进制数）
第0位表示独立第一轴状态 0：停止中 1：运行中
第1位表示独立第二轴状态 0：停止中 1：运行中
第2位表示独立第三轴状态 0：停止中 1：运行中
第5位为插补核心各轴状态 0：停止中 1：运行中
各轴限位值（转为8位二进制数）
第0位表示第一轴状态 0：正常 1：限位
第1位表示第二轴状态 0：正常 1：限位
第2位表示第三轴状态 0：正常 1：限位
第3位表示第四轴状态 0：正常 1：限位
剩余缓存数量（0-250） 剩余超过250条也显示250条
各轴坐标 范围（-268435455~+268435455）
要点：返回字节按功能顺序排列，由于SPI工作模式是一边发送一边接收，如只需取前面字节的数据，为节省通讯时间，可只发送对应字节的数据0。例如只需获取各轴运行状态，发送2个字节0便可。
发送：
部分参数解释：
当功能写入0xfb，清除缓存。
当功能写入0xfc，缓存内运动指令暂停。
当功能写入0xfd，取消缓存内运动指令暂停。
以下指令会自动进入缓存区并排队执行：
发送：
|
功能码
|
轴号
|
脉冲数量
|
运动方式
|
|
0x02
|
1字节
|
4字节
|
1字节
|
部分参数解释：
轴号（1，2，3） 单轴运动的轴号
脉冲数量 （-268435455~+268435455）输出的脉冲数 >0：正方向移动 <0：负方向移动
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
要点： 此指令只有mpc013可用 ,mpc014如只需一轴运动可使用一轴直线插补指令。
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
X脉冲数
|
运动方式
|
|
0x07
|
1字节
|
4字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号（1，2，3，4）
X脉冲（-268435455~+268435455）
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
Y轴号
|
X脉冲数
|
Y脉冲数
|
运动方式
|
|
0x07
|
1字节
|
1字节
|
4字节
|
4字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号（1，2，3，4）
Y轴号（1，2，3，4）
X脉冲（-268435455~+268435455）
Y脉冲（-268435455~+268435455）
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
Y轴号
|
Z轴号
|
X脉冲数
|
Y脉冲数
|
Z脉冲数
|
运动方式
|
|
0x07
|
1字节
|
1字节
|
1字节
|
4字节
|
4字节
|
4字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号（1，2，3，4）
Y轴号（1，2，3，4）
Z轴号（1，2，3，4）
X脉冲（-268435455~+268435455）
Y脉冲（-268435455~+268435455）
Z脉冲（-268435455~+268435455）
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
Y轴号
|
终点坐标X
|
终点坐标Y
|
圆心坐标X
|
圆心坐标Y
|
运动方式1
|
运动方式2
|
|
0x08
|
1字节
|
1字节
|
4字节
|
4字节
|
4字节
|
4字节
|
1字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号（1，2，3，4）
Y轴号（1，2，3，4）
Z轴号（1，2，3，4）
E轴号（1，2，3，4）
X脉冲（-268435455~+268435455）
Y脉冲（-268435455~+268435455）
Z脉冲（-268435455~+268435455）
E脉冲（-268435455~+268435455）
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
Y轴号
|
Z轴号
|
E轴号
|
X脉冲数
|
Y脉冲数
|
Z脉冲数
|
E脉冲数
|
运动方式
|
|
0x07
|
1字节
|
1字节
|
字节
|
字节
|
4字节
|
4字节
|
字节
|
字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号（1，2，3）
Y轴号（1，2，3）
终点坐标 圆弧插补的终点位置,范围（-268435455~+268435455）
圆心坐标 圆弧插补的圆心点位置，范围（-268435455~+268435455）
运动方式1 0：逆时针插补 1：顺时针插补
运动方式2 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
|
功能码
|
X轴号
|
Y轴号
|
Z轴号
|
终点坐标X
|
终点坐标Y
|
脉冲数
|
圆心坐标X
|
圆心坐标Y
|
运动方式1
|
运动方式2
|
|
0x08
|
1字节
|
1字节
|
1字节
|
4字节
|
4字节
|
字节
|
4字节
|
4字节
|
1字节
|
1字节
|
部分参数解释：
X轴号 （1，2，3） 圆弧X轴
Y轴号 （1，2，3） 圆弧Y轴
Z轴号 （1，2，3） 螺旋轴
终点坐标 圆弧插补的终点位置，范围（-268435455~+268435455）
圆心坐标 圆弧插补的圆心点位置，范围（-268435455~+268435455）
运动方式1 0：逆时针插补 1：顺时针插补
运动方式2 0：绝对位移 1：相对位移
发送：
部分参数解释：
延时量（1-10000）MS
要点：等待延时是指等待所设延时量后才执行后面的指令。
◆写输出口状态
发送：
|
功能码
|
输出端口号
|
输出状态
|
|
0x03
|
1字节
|
1字节
|
部分参数解释：
输出端口号 （0-6） Y0-Y6
输出状态 （0,1） 0：输出低电平 1：输出高电平
◆等待轴停止
发送：
部分参数解释：
轴号（1，2，3） 1，2，3：独立轴1-3轴
要点：等待轴停止是指在对应轴停止之前一直等待，直到轴停止后才执行后面的指令。只有mpc013才有独立轴1-3轴，独立轴不会自动等待轴运行完成后才执行下一条指令。Mpc014所有轴都基于一个插补核心，会自动等待轴运行完成后才执行下一条指令。
电路连接
模块引脚输出最大电流15Ma，输入灌电流最大25Ma。如多模块组网，各模块的SCK，SO，SI引脚并联，CS脚独立受单片机控制。单片机SPI数据输入脚接模块SO脚，需内部或外部上拉。单片机SPI数据输出脚接模块SI脚。模块，单片机，差分输出连接参考图：
运动控制编程参考
通过51单片机控制mpc014运动控制模块的程序，完整电路图和程序工程可到官网http://www.mpc000.com下载。
#include <intrins.h>
#include <reg52.h>
//MCU: stc8f2k08s2 运动模块：http://www.mpc000.com
sfr P0M1 = 0x93;
sfr P0M0 = 0x94;
sfr P1M1 = 0x91;
sfr P1M0 = 0x92;
sfr P2M1 = 0x95;
sfr P2M0 = 0x96;
sfr P3M1 = 0xb1;
sfr P3M0 = 0xb2;
sfr P4M1 = 0xb3;
sfr P4M0 = 0xb4;
sfr P5M1 = 0xC9;
sfr P5M0 = 0xCA;
sfr P6M1 = 0xCB;
sfr P6M0 = 0xCC;
sfr P7M1 = 0xE1;
sfr P7M0 = 0xE2;
sfr P5 = 0xC8;
sfr SPSTAT = 0xcd;
sfr SPCTL = 0xce;
sfr SPDAT = 0xcf;
sfr IE2 = 0xaf;
sfr AUXR = 0x8e;
sfr T2H = 0xd6;
sfr T2L = 0xd7;
sfr P_SW2 = 0xba;
#define CKSEL (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe00)
#define CKDIV (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe01)
#define IRC24MCR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe02)
#define XOSCCR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe03)
#define IRC32KCR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe04)
#define FOSC 16000000UL //使用外部16M晶振
#define BRT (65536 - FOSC / 115200 / 4) //定义115200波特率
sbit b1 = P5^5;
sbit led = P3^5;
sbit cs3 = P3^3;
sbit cs2 = P3^2;
sbit cs1 = P1^2;
sbit sck = P1^5;
sbit in = P1^4;
sbit out = P1^3;
#define SPI3_CSHIGH cs3=1 // CS3
#define SPI3_CSLOW cs3=0
#define SPI2_CSHIGH cs2=1 // CS2
#define SPI2_CSLOW cs2=0
#define SPI1_CSHIGH cs1=1 // CS1
#define SPI1_CSLOW cs1=0
#define SPI_SCKHIGH sck=1 //SCK
#define SPI_SCKLOW sck=0
#define SPI_OUTHIGH out=1
#define SPI_OUTLOW out=0//MOSI
#define SPI_IN in//MISO
unsigned char inbuf[50];
unsigned char b1_state=0;
void initial()
{
P1M1 = 0;
P1M0 = 0x2c; // 引脚模拟通信时，MOSI，SCK， CS 设为推挽输出
SPI1_CSHIGH; //CS不使用时设为高
SPI2_CSHIGH;
SPI3_CSHIGH;
SPI_SCKLOW;//SCK空闲状态一定要为低电平。
}
void init_uart()
{
SCON = 0x50;
T2L = BRT;
T2H = BRT >> 8;
AUXR = 0x15;
}
/*
串口发送一个字节。
*/
void USART_Txbyte(unsigned char i)
{
SBUF = i;
while(TI ==0);
TI = 0;
}
/*
串口发送一串数据。
*/
void USRAT_transmit(unsigned char *fdata,unsigned char len)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<len;i++)
{
USART_Txbyte(fdata[i]);
}
}
void delay_nus(unsigned long n)
{
unsigned long j;
while(n--)
{
j=1;
while(j--);
}
}
//延时n ms
void delay_nms(unsigned long n)
{
while(n--)
delay_nus(1000);
}
/*
函数名: SPI_SendData
功能：软件模拟SPI通讯发送并接收一个8位字节数据。
如需使用硬件SPI，单片机作为主机，mpc014为从机。CPHA=0，CPOL=0,高位在前，SPI数据宽度为8位。
空闲状态下单片机SCK引脚必须为低电平。每一条指令开始发送前将CS引脚置低，整条指令发送完成后必须将CS置高。
每条指令间需有时间间隔，推荐延时1MS以上。
*/
unsigned char SPI_SendData(unsigned char outdata)
{
unsigned char RecevieData=0,i;
SPI_SCKLOW;
// _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
for(i=0;i<8;i++)
{
SPI_SCKLOW;
_nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
if(outdata&0x80)
{
SPI_OUTHIGH;
}
else
{
SPI_OUTLOW;
}
outdata<<=1;
_nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
SPI_SCKHIGH; //
RecevieData <<= 1;
if(SPI_IN)
{
RecevieData |= 1;
}
_nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
SPI_SCKLOW;
}
return RecevieData;
}
/*
函数名: enabled_cs
功能：mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块使能对应芯片模块的CS脚
参数：
cardno 卡号
用单片机不同引脚去控制不同芯片的CS脚，以便多个芯片模块关联使用。
*/
void enabled_cs(unsigned char cardno)
{
if(cardno==1)
{
SPI1_CSLOW;
}
if(cardno==2)
{
SPI2_CSLOW;
}
if(cardno==3)
{
SPI3_CSLOW;
}
}
/*
函数名: disabled_cs
功能：mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块禁止对应芯片模块的CS脚
参数：
cardno 卡号
用单片机不同引脚去控制不同芯片的CS脚，以便多个芯片关联使用。
*/
void disabled_cs(unsigned char cardno)
{
if(cardno==1)
{
SPI1_CSHIGH;
}
if(cardno==2)
{
SPI2_CSHIGH;
}
if(cardno==3)
{
SPI3_CSHIGH;
}
}
/*
函数名: set_speed
功能：mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块设置轴速度
参数：
cardno 卡号
acc 加减速:值*倍率（Hz/s2）
speed 运行频率为：值*倍率（Hz）
range 倍率（1-100）
*/
void set_inp_speed(unsigned char cardno ,unsigned int acc ,unsigned int speed ,unsigned char range)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 1;
OutByte[1] = acc >>8;
OutByte[2] = acc ;
OutByte[3] = speed >>8;
OutByte[4] = speed ;
OutByte[5] = range;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: pmove
功能：mpc013模块单轴运行 ，仅独立轴可用。
参数：
cardno 卡号
axis 轴号(1,2,3)
pulse 输出的脉冲数 >0：正方向移动 <0：负方向移动 范围（-268435455~+268435455）
mode 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void pmove(unsigned char cardno ,unsigned char axis,long pulse , unsigned char mode)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 2 ;
OutByte[1] = axis;
OutByte[2] = pulse >>24;
OutByte[3] = pulse >>16;
OutByte[4] = pulse >>8;
OutByte[5] = pulse ;
OutByte[6] = mode ;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1) ;
}
/*
函数名: set_command_pos
功能： mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块设置轴逻辑位置
参数：
cardno 卡号
axis 轴号(1，2，3，4)
pulse 位置脉冲数，范围（-268435455~+268435455）
*/
void set_command_pos(unsigned char cardno ,unsigned char axis, long value )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x12 ;
OutByte[1] = axis ;
OutByte[2] = value >>24;
OutByte[3] = value >>16;
OutByte[4] = value >>8;
OutByte[5] = value ;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: sudden_stop
功能： mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块轴立即停止
参数：
cardno 卡号
axis 停止的轴号（1，2，3，6） 1，2，3：独立轴1-3轴停 6，插补模块所有轴停止。
*/
void sudden_stop(unsigned char cardno ,unsigned char axis)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x17 ;
OutByte[1] = axis ;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: set_special
功能：mpc014串口SPI运动控制模块设置特别功能
参数：
cardno 卡号
value
0xfb 清除缓存
0xfc 缓存插补运动暂停
0xfd 取消缓存插补暂停
*/
void set_special(unsigned char cardno,unsigned char value)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0xFA ;
OutByte[1] = value;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: get_inp_state
功能： mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块获取轴状态，限位状态，缓存剩余量，各轴逻辑位置。
参数：
cardno 卡号
amount 获取字节数量。 设为20将取全部数据。
inbuf[] 读取的数据存放的数组
*/
void get_inp_state( unsigned char cardno, unsigned char amount,unsigned char inbuf[])
{
unsigned char OutByte[25];
char i;
enabled_cs(cardno);
for(i=0;i<amount;i++)
{
inbuf[i]=SPI_SendData(0);
}
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_move1
功能：mpc014串口SPI运动控制模块一轴直线插补
参数：
cardno 卡号
no1 X轴轴号
pulse1 X轴移动的距离,范围（-8388608~+8388607）
mode 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_move1(unsigned char cardno,unsigned char no1 , long pulse1 ,unsigned char mode )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x7;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = pulse1>>24;
OutByte[3] = pulse1 >>16;
OutByte[4] = pulse1>> 8;
OutByte[5] = pulse1;
OutByte[6] = mode;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_move2
功能：mpc014串口SPI运动控制模块二轴直线插补
参数：
cardno 卡号
no1 X轴轴号
no2 Y轴轴号
pulse1,pulse2 X-Y轴移动的距离,范围（-8388608~+8388607）
mode 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_move2(unsigned char cardno,unsigned char no1 ,unsigned char no2 , long pulse1 ,long pulse2 ,unsigned char mode )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x8;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = no2;
OutByte[3] = pulse1>>24;
OutByte[4] = pulse1 >>16;
OutByte[5] = pulse1>> 8;
OutByte[6] = pulse1;
OutByte[7] = pulse2 >>24;
OutByte[8] = pulse2 >>16;
OutByte[9] = pulse2 >>8;
OutByte[10] = pulse2 ;
OutByte[11] = mode;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
SPI_SendData(OutByte[7]);
SPI_SendData(OutByte[8]);
SPI_SendData(OutByte[9]);
SPI_SendData(OutByte[10]);
SPI_SendData(OutByte[11]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_move3
功能：mpc014串口SPI运动控制模块三轴直线插补
参数：
cardno 卡号
no1 X轴轴号
no2 Y轴轴号
no3 Z轴轴号
pulse1,pulse2,pulse3 X-Y-Z轴移动的距离,范围（-8388608~+8388607）
mode 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_move3(unsigned char cardno,unsigned char no1 ,unsigned char no2 ,unsigned char no3, long pulse1 ,long pulse2 ,long pulse3 ,unsigned char mode )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x9;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = no2;
OutByte[3] = no3;
OutByte[4] = pulse1>>24;
OutByte[5] = pulse1 >>16;
OutByte[6] = pulse1>> 8;
OutByte[7] = pulse1;
OutByte[8] = pulse2 >>24;
OutByte[9] = pulse2 >>16;
OutByte[10] = pulse2 >>8;
OutByte[11] = pulse2 ;
OutByte[12] = pulse3 >>24;
OutByte[13] = pulse3 >>16;
OutByte[14] = pulse3 >>8;
OutByte[15] = pulse3 ;
OutByte[16] = mode;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
SPI_SendData(OutByte[7]);
SPI_SendData(OutByte[8]);
SPI_SendData(OutByte[9]);
SPI_SendData(OutByte[10]);
SPI_SendData(OutByte[11]);
SPI_SendData(OutByte[12]);
SPI_SendData(OutByte[13]);
SPI_SendData(OutByte[14]);
SPI_SendData(OutByte[15]);
SPI_SendData(OutByte[16]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_move4
功能：mpc014串口SPI运动控制模块四轴直线插补
参数：
cardno 卡号
no1 X轴轴号
no2 Y轴轴号
no3 Z轴轴号
no4 E轴轴号
pulse1,pulse2,pulse3,pulse4 X-Y-Z-E轴移动的距离,范围（-8388608~+8388607）
mode 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_move4(unsigned char cardno,unsigned char no1 ,unsigned char no2 ,unsigned char no3 ,unsigned char no4, long pulse1 ,long pulse2 ,long pulse3 ,long pulse4 ,unsigned char mode )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0xa;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = no2;
OutByte[3] = no3;
OutByte[4] = no4;
OutByte[5] = pulse1>>24;
OutByte[6] = pulse1 >>16;
OutByte[7] = pulse1>> 8;
OutByte[8] = pulse1;
OutByte[9] = pulse2 >>24;
OutByte[10] = pulse2 >>16;
OutByte[11] = pulse2 >>8;
OutByte[12] = pulse2 ;
OutByte[13] = pulse3 >>24;
OutByte[14] = pulse3 >>16;
OutByte[15] = pulse3 >>8;
OutByte[16] = pulse3 ;
OutByte[17] = pulse4 >>24;
OutByte[18] = pulse4 >>16;
OutByte[19] = pulse4 >>8;
OutByte[20] = pulse4 ;
OutByte[21] = mode;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
SPI_SendData(OutByte[7]);
SPI_SendData(OutByte[8]);
SPI_SendData(OutByte[9]);
SPI_SendData(OutByte[10]);
SPI_SendData(OutByte[11]);
SPI_SendData(OutByte[12]);
SPI_SendData(OutByte[13]);
SPI_SendData(OutByte[14]);
SPI_SendData(OutByte[15]);
SPI_SendData(OutByte[16]);
SPI_SendData(OutByte[17]);
SPI_SendData(OutByte[18]);
SPI_SendData(OutByte[19]);
SPI_SendData(OutByte[20]);
SPI_SendData(OutByte[21]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_arc
功能：mpc014串口SPI运动控制模块二轴圆弧插补
参数：
cardno 卡号
no1 参与插补X轴的轴号
no2 参与插补Y轴的轴号
x,y 圆弧插补的终点位置（相对于起点），范围（-8388608~+8388607）
i,j 圆弧插补的圆心点位置（相对于起点），范围（-8388608~+8388607）
mode1 0：逆时针插补 1：顺时针插补
mode2 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_arc(unsigned char cardno ,unsigned char no1,unsigned char no2, long x , long y, long i, long j,unsigned char mode1,unsigned char mode2 )
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0xc;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = no2;
OutByte[3] = x >>24;
OutByte[4] = x >>16;
OutByte[5] = x >>8;
OutByte[6] = x ;
OutByte[7] = y >>24;
OutByte[8] = y >>16;
OutByte[9] = y >>8;
OutByte[10] = y ;
OutByte[11] = i >>24;
OutByte[12] = i >>16;
OutByte[13] = i >>8;
OutByte[14] = i ;
OutByte[15] = j >>24;
OutByte[16] = j >>16;
OutByte[17] = j >>8;
OutByte[18] = j ;
OutByte[19] = mode1;
OutByte[20] = mode2;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
SPI_SendData(OutByte[7]);
SPI_SendData(OutByte[8]);
SPI_SendData(OutByte[9]);
SPI_SendData(OutByte[10]);
SPI_SendData(OutByte[11]);
SPI_SendData(OutByte[12]);
SPI_SendData(OutByte[13]);
SPI_SendData(OutByte[14]);
SPI_SendData(OutByte[15]);
SPI_SendData(OutByte[16]);
SPI_SendData(OutByte[17]);
SPI_SendData(OutByte[18]);
SPI_SendData(OutByte[19]);
SPI_SendData(OutByte[20]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: inp_helical
功能：mpc014串口SPI运动控制模块圆弧螺旋插补
参数：
cardno 卡号
no1 参与插补X轴的轴号
no2 参与插补Y轴的轴号
no3 参与插补螺旋轴的轴号
x,y 圆弧插补的终点位置（相对于起点），范围（-8388608~+8388607）
z 参与插补螺旋轴的位置（相对于起点）
i,j 圆弧插补的圆心点位置（相对于起点），范围（-8388608~+8388607）
mode1 0：逆时针插补 1：顺时针插补
mode2 0：绝对位移 1：相对位移
*/
void inp_helical(unsigned char cardno ,unsigned char no1,unsigned char no2,unsigned char no3,long x , long y,long z, long i, long j,unsigned char mode1,unsigned char mode2 )
{
unsigned char OutByte[30];
OutByte[0] = 0xd;
OutByte[1] = no1;
OutByte[2] = no2;
OutByte[3] = no3;
OutByte[4] = x >>24;
OutByte[5] = x >>16;
OutByte[6] = x >>8;
OutByte[7] = x ;
OutByte[8] = y >>24;
OutByte[9] = y >>16;
OutByte[10] = y >>8;
OutByte[11] = y ;
OutByte[12] = z >>24;
OutByte[13] = z >>16;
OutByte[14] = z >>8;
OutByte[15] = z ;
OutByte[16] = i >>24;
OutByte[17] = i >>16;
OutByte[18] = i >>8;
OutByte[19] = i ;
OutByte[20] = j >>24;
OutByte[21] = j >>16;
OutByte[22] = j >>8;
OutByte[23] = j ;
OutByte[24] = mode1;
OutByte[25] = mode2;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
SPI_SendData(OutByte[3]);
SPI_SendData(OutByte[4]);
SPI_SendData(OutByte[5]);
SPI_SendData(OutByte[6]);
SPI_SendData(OutByte[7]);
SPI_SendData(OutByte[8]);
SPI_SendData(OutByte[9]);
SPI_SendData(OutByte[10]);
SPI_SendData(OutByte[11]);
SPI_SendData(OutByte[12]);
SPI_SendData(OutByte[13]);
SPI_SendData(OutByte[14]);
SPI_SendData(OutByte[15]);
SPI_SendData(OutByte[16]);
SPI_SendData(OutByte[17]);
SPI_SendData(OutByte[18]);
SPI_SendData(OutByte[19]);
SPI_SendData(OutByte[20]);
SPI_SendData(OutByte[21]);
SPI_SendData(OutByte[22]);
SPI_SendData(OutByte[23]);
SPI_SendData(OutByte[24]);
SPI_SendData(OutByte[25]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: wait_stop
功能：mpc013模块等待轴停止
参数：
cardno 卡号
axis 需要等待停止的轴号（1，2，3，6） 1，2，3：独立轴1-3轴 6，插补模块所有轴
*/
void wait_stop(unsigned char cardno ,unsigned char axis)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x0f ;
OutByte[1] = axis ;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: write_bit
功能：mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块写输出口状态
参数：
cardno 卡号
number 端口号（0-2） Y0-Y2
value 状态（0,1） 0 输出低电平 1 输出高电平
*/
void write_bit(unsigned char cardno , unsigned char number, unsigned char value)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x03 ;
OutByte[1] = number;
OutByte[2] = value;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
/*
函数名: wait_delay
功能：mpc013,mpc014串口SPI运动控制模块等待延时数
参数：
cardno 卡号
value 延时量（1-10000）MS
*/
void wait_delay(unsigned char cardno ,unsigned int value)
{
unsigned char OutByte[25];
OutByte[0] = 0x0e ;
OutByte[1] = value>>8;
OutByte[2] = value;
enabled_cs(cardno);
SPI_SendData(OutByte[0]);
SPI_SendData(OutByte[1]);
SPI_SendData(OutByte[2]);
disabled_cs(cardno);
delay_nms(1);
}
void main(void)
{
initial();
init_uart();
// ES = 1;
// EA = 1;
P_SW2 = 0x80;
XOSCCR = 0xc0; //启动外部晶振
while (!(XOSCCR & 1)); //等待时钟稳定
CKDIV = 0x00; //时钟不分频
CKSEL = 0x01; //选择外部晶振
P_SW2 = 0x00;
led=0;
delay_nms(10) ;
/*独立运行轴1，2，3轴回原点，更多方式回原点可自由组合。mpc013运动控制模块专用
set_inp_speed(1 ,200,300,100); //设加速度50000Hz/s2, 运行速度30000Hz
pmove(1,1,-1000000,1); // 1轴多脉冲负方向运动，碰到原点限位自动停止
pmove(1,2,-1000000,1); // 2轴多脉冲负方向运动 ，碰到原点限位自动停止
pmove(1,3,-1000000,1); // 2轴多脉冲负方向运动，碰到原点限位自动停止
do
{
get_inp_state( 1, 2,inbuf); //只需读出2个字节来判断轴状态
}
while(inbuf[1]); //inbuf[1]数据为0表示所有轴都停
set_command_pos(1 ,1,0); //设1轴坐标
set_command_pos(1 ,2,0); //设2轴坐标
set_command_pos(1 ,3,0); //设3轴坐标
*/
/*插补运行轴1，2，3，4轴回原点，更多方式回原点可自由组合。mpc014串口SPI运动控制模块专用
set_inp_speed(1 ,200,300,100); //设加速度50000Hz/s2, 运行速度30000Hz
inp_move4(1,1,2,3,4 ,-1000000,-1000000,-1000000,-1000000 ,1); // 4轴多脉冲插补负方向运动，碰到原点限位自动停止
do
{
get_inp_state( 1, 2,inbuf); //只需读出2个字节来判断轴状态
}
while(inbuf[1]); //inbuf[1]数据为0表示所有轴都停
set_command_pos(1 ,1,0); //设1轴坐标
set_command_pos(1 ,2,0); //设2轴坐标
set_command_pos(1 ,3,0); //设3轴坐标
set_command_pos(1 ,4,0); //设3轴坐标
*/
while(1)
{
if((!b1)&&(!b1_state))
{
delay_nms(10);
if((!b1)&&(!b1_state))
{
led=0;
b1_state=1;
set_inp_speed(1 ,300,300,100);
/*下面的指令会直接发到缓存区自动排队运行。mpc014串口SPI运动控制模块专用*/
inp_move2(1,2 ,1 ,6400 ,32000 ,1);
wait_delay(1 ,3000); //模块内部指令间延时3S
write_bit(1 , 0, 1);
inp_move2(1,2 ,1 ,6400 ,32000 ,1);
wait_delay(1 ,3000);
inp_move2(1,2 ,1 ,6400 ,32000 ,1); //2轴直线插补
inp_move1(1,3 ,10 ,1) ;
inp_move2(1,2 ,1 ,6400 ,32000 ,1);
inp_move2(1,2 ,1 ,6400 ,32000 ,1);
inp_move3(1,2,3,1 ,3000000,3000000 ,3000000 ,1); // 3轴直线插补
wait_delay(1 ,1000);
inp_move2(1,1 ,2 ,1000 ,1000 ,1);
write_bit(1 , 0, 1); // 0输出口为高
inp_move1(1,1 ,1000 ,1) ; // 1轴运行
inp_arc(1 ,2,3, -200, 200, -200, 0,0,1) ; // 2轴圆弧插补
/*上面的指令会直接发到缓存区自动排队运行。mpc014串口SPI运动控制模块专用*/
// set_inp_speed(1 ,5000,5000,100);
// pmove(1,1,1000, 1); // pmove只有mpc013能用
// wait_stop(1 ,1);
// pmove(1,2,-100, 1);
while(!b1);
}
}
else
led=1;
if((!b1)&&(b1_state))
{
delay_nms(10) ;
if((!b1)&&(b1_state))
{
led=0;
//sudden_stop(1,1); // 立即停止独立轴1轴 ,只适用于mpc013
//sudden_stop(1,6); // 立即停止所有插补轴
get_inp_state( 1, 20,inbuf); //读出20个字节数据放入数组
USRAT_transmit(inbuf,20); // 串口将数组数据发送出去查看
// if(inbuf[1]==0) //inbuf[1]数据为0表示所有轴都停
//set_special(1,0xfd);
// else
// set_special(1,0xfc);
//b1_state=0;
while(!b1);
}
}
}
}
串口G代码控制
Mpc014g模块可通过串口 G代码控制模块，串口通讯速率为115200bps,数据位为8位，停止位1位，无校验。
模块通讯协议完全兼容标准G代码，G代码详细的格式与用法请参考标准文档。上电芯片会主动发送字符“>”,工作时上位机每发送一条指令，会回复字符“ok”,发 M114会回复坐标。上位机只有当收到回复后，才可发送下一条指令。目前支持如下指令：
G0-快速定位 坐标，单位mm。速度F表示mm/s。
如：G0 X10 Y10 F30000
G1 - 直线插补 世界坐标，单位mm。
如：G1 X10 Y10 F30000
G2 - 正圆插补 X,Y为终点坐标，I,J为圆心相对起点坐标。
如：G2 X-20 Y20 I-20 J0 F30000
G3 - 逆圆插补
如：G2 X-20 Y20 I-20 J0 F30000
G90 - 绝对坐标
如：G90
G91 - 相对坐标
如：G91
G92 - 设置坐标
如：G92 X0 Y0
M92 - 脉冲系数 每MM多少脉冲，模块默认系数为1。
如：M92 X200 Y200 Z200 E200
M109 - 等待延时，单位MS
如：M109 S2000
M110 - 端口输出 ，T为端口号，Z为值
如：M110 T6 Z1
M112 -急停 ，停所有轴，并清空缓存
如：M112
M114 -读取当前坐标 ，返回轴坐标
如：M114
M115返回轴状态
如：M115
M116返回剩余缓存数量
如：M116
M204 - 设置加速度S，单位mm/s2。
如：M204 S5000
| 
提升卡
变色卡
千斤顶
1/10 
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