#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- ''' # @Time : 2025/7/18 # @Author : hx # @File : motor_control_modes.py ''' import serial import time import argparse # ======================================== # 通用发送函数 # ======================================== def send_hex_command(port, baudrate, hex_data): """ 发送十六进制指令 """ try: byte_data = bytes.fromhex(hex_data.replace(" ", "")) with serial.Serial(port, baudrate, timeout=1) as ser: print(f"已连接串口 {port}, 波特率 {baudrate}") ser.write(byte_data) print(f"已发送指令: {hex_data}") time.sleep(0.1) if ser.in_waiting > 0: response = ser.read(ser.in_waiting) print(f"收到响应: {response.hex().upper()}") except Exception as e: print(f"发送失败: {e}") # ======================================== # 模式1：速度控制模式 (0x01) # 控制字节3 = 0x01 # 第6~7字节为0 # 第8~9字节：速度值（单位 rad/s，放大10倍） # ======================================== def generate_speed_command(direction, microstep, speed): """ 生成速度控制指令 :param direction: 方向 (0:逆时针, 1:顺时针) :param microstep: 细分值 (2, 4, 8, 16, 32) :param speed: 速度值 (单位: rad/s) """ command = [0x7B, 0x01, 0x01, direction, microstep, 0x00, 0x00] # 转速数据，单位为 rad/s，放大10倍传输 raw_speed = int(speed * 10) high_byte = (raw_speed >> 8) & 0xFF low_byte = raw_speed & 0xFF command += [high_byte, low_byte] # 计算 BCC 校验和（前9个字节异或） checksum = 0 for b in command: checksum ^= b full_command = command + [checksum, 0x7D] return ' '.join(f'{b:02X}' for b in full_command) # ======================================== # 模式2：位置控制模式 (0x02) # 控制字节3 = 0x02 # 第6~7字节：角度值（单位 度，放大10倍） # 第8~9字节为0 # ======================================== def generate_position_command(direction, microstep, angle): """ 生成位置控制指令 :param direction: 方向 (0:逆时针, 1:顺时针) :param microstep: 细分值 (2, 4, 8, 16, 32) :param angle: 角度值 (单位: 度) """ command = [0x7B, 0x01, 0x02, direction, microstep] # 角度数据，单位为度，放大10倍传输 raw_angle = int(angle * 10) high_byte = (raw_angle >> 8) & 0xFF low_byte = raw_angle & 0xFF command += [low_byte, high_byte, 0x00, 0x64] # 计算 BCC 校验和（前9个字节异或） checksum = 0 for b in command: checksum ^= b full_command = command + [checksum, 0x7D] return ' '.join(f'{b:02X}' for b in full_command) # ======================================== # 模式3：力矩控制模式 (0x03) # 控制字节3 = 0x03 # 第6~7字节：电流值（单位 mA） # 第8~9字节为0 # ======================================== def generate_torque_command(direction, microstep, current): """ 生成力矩控制指令 :param direction: 方向 (0:逆时针, 1:顺时针) :param microstep: 细分值 (2, 4, 8, 16, 32) :param current: 电流值 (单位: mA) """ command = [0x7B, 0x01, 0x03, direction, microstep] # 电流数据，单位为 mA raw_current = int(current) high_byte = (raw_current >> 8) & 0xFF low_byte = raw_current & 0xFF command += [low_byte, high_byte, 0x00, 0x64] # 计算 BCC 校验和（前9个字节异或） checksum = 0 for b in command: checksum ^= b full_command = command + [checksum, 0x7D] return ' '.join(f'{b:02X}' for b in full_command) # ======================================== # 模式4：单圈绝对角度控制模式 (0x04) # 控制字节3 = 0x04 # 第6~7字节：目标角度（单位 度，放大10倍） # 第8~9字节为0 # ======================================== def generate_absolute_angle_command(direction, microstep, target_angle, speed_rad_per_sec): """ 生成单圈绝对角度控制指令 :param direction: 方向 (0:逆时针, 1:顺时针) :param microstep: 细分值 (2, 4, 8, 16, 32) :param target_angle: 目标角度 (单位: 度) :param speed_rad_per_sec: 速度 (单位: rad/s) :return: 十六进制指令字符串 """ command = [0x7B, 0x01, 0x04, direction, microstep] # 目标角度（放大10倍） raw_angle = int(target_angle * 10) pos_high = (raw_angle >> 8) & 0xFF pos_low = raw_angle & 0xFF command += [pos_high, pos_low] # 速度（放大10倍） raw_speed = int(speed_rad_per_sec * 10) speed_high = (raw_speed >> 8) & 0xFF speed_low = raw_speed & 0xFF command += [speed_high, speed_low] # 计算 BCC 校验和（前9个字节异或） checksum = 0 for b in command: checksum ^= b full_command = command + [checksum, 0x7D] return ' '.join(f'{b:02X}' for b in full_command) # ======================================1 # 主函数（命令行调用） # ======================================== def main(): parser = argparse.ArgumentParser(description="电机控制程序，支持4种模式") parser.add_argument("--port", default="/dev/ttyACM0", help="串口号") parser.add_argument("--baud", type=int, default=115200, help="波特率") parser.add_argument("--mode", type=int, choices=[1, 2, 3, 4], help="控制模式: 1=速度, 2=位置, 3=力矩, 4=绝对角度") parser.add_argument("--direction", type=int, choices=[0, 1], default=1, help="方向: 0=逆时针, 1=顺时针") parser.add_argument("--microstep", type=int, choices=[2, 4, 8, 16, 32], default=32, help="细分值: 2, 4, 8, 16, 32") parser.add_argument("--value", type=float, required=True, help="控制值（速度: rad/s, 位置/角度: 度, 力矩: mA）") parser.add_argument("--speed_rad_per_sec", type=float, required=True, help="控制值（速度）") args = parser.parse_args() try: if args.mode == 1: cmd = generate_speed_command(args.direction, args.microstep, args.value) elif args.mode == 2: cmd = generate_position_command(args.direction, args.microstep, args.value) elif args.mode == 3: cmd = generate_torque_command(args.direction, args.microstep, args.value) elif args.mode == 4: cmd = generate_absolute_angle_command(args.direction, args.microstep, args.value,args.speed_rad_per_sec) print(f"生成指令: {cmd}") send_hex_command(args.port, args.baud, cmd) print("指令发送完成。") except Exception as e: print(f"错误: {e}") # ======================================== # 程序入口 # ======================================== if __name__ == "__main__": main() #python motor_control_usb_all.py --mode 1 --direction 1 --microstep 32 --value 10 --speed_rad_per_sec=10 #python motor_control_usb_all.py --mode 2 --direction 1 --microstep 32 --value 360.0 --speed_rad_per_sec=10 #python motor_control_usb_all.py --mode 3 --direction 1 --microstep 32 --value 1000 --speed_rad_per_sec=10 #python motor_control_usb_all.py --mode 4 --direction 1 --microstep 32 --value 100.0 --speed_rad_per_sec=10