arduino为什么不能同时控制步进电机和负压气泵

Question

我用的arduino mage 2560开发板，步进电机是kamoer kk2000，负压气泵是HLVP3，串口屏用的淘晶驰7寸电容串口屏。串口屏开发环境是USART HMI。编程环境是Arduino IDE1.8.19。
1.点击串口屏按钮1，步进电机旋转，不同按钮对应不同旋转速度。
2.点击串口屏按钮2，负压气泵工作，不同按钮对应不同吸气力度。
串口屏页面大概是下图样子。

loop函数

void loop() {
if (Serial.available() >0)  //如果串口屏接收到字符
       {
        receive_data();//接收数据函数
        test_date();//检验函数
       
        do_command();//执行函数
       
        qingchu();//初始化数据
        delay(50);
       }
}

接收数据函数

void receive_data()
{
  int j=0;
  while(Serial.available()>0)
  {
    zifu+=char(Serial.read());
    Serial.println(zifu);
    delay(100);
    mark=1;
  }
  if (mark==1)
  {
    for(int i=0;i<zifu.length();i++)
    {
      if(zifu[i]==',')
      {
        j++;
      }
      else
      {
        comdata[j]=comdata[j]*10+(zifu[i]-'0'); 
      }
    }
    zifu=String("");    
    mark=0;     
  }
}

检验函数

void test_date()
{
   //步进电机输出
   if(comdata[0]==55)
    {
      if(comdata[1]==02) //步进电机的速度20，输出52
      {
      bujin=2;    
      }
      if(comdata[1]==03)//步进电机的速度30，输出53
      {
      bujin=3;    
      }
         if(comdata[1]==50)//如果55，50，步进电机停止，stop输出2    
      {
      stop_mark=2;   
      }
    }
  
      //负压气泵输出
    if(comdata[0]==54)
    {
      if(comdata[1]==01) //如果低速，输出2
      {
      go_mark=2;    
      }
      if(comdata[1]==02)//中速
      {
      go_mark=3;    
      }
    
      if(comdata[1]==10)//停止
      {
      go_mark=6;    
      } 
   }
}

执行函数

void do_command()
{
   // 负压气泵执行，PWM
  if(go_mark==2)
  {
     analogWrite(HLVP3PIN,43);//低速500ml/min
  }
   if(go_mark==3)
  {
     analogWrite(HLVP3PIN,128);//中速1500ml/min
  }
 
  if(go_mark==6)
  {
     analogWrite(HLVP3PIN,0);//停止
  }
  
  delay(100);
  //步进电机执行，脉冲
   if(bujin==2)
  {
    
    digitalWrite(DIRPIN1, LOW);//方向3
    digitalWrite(STEPPIN1, HIGH);//脉冲2
    tone(STEPPIN1,50);//可以通过更改脉冲频率改变速度
  }
   if(bujin==3)
  {
    digitalWrite(DIRPIN1, LOW);//方向
    digitalWrite(STEPPIN1, HIGH);//脉冲
    tone(STEPPIN1,100);//可以通过更改脉冲频率改变速度
  }
  if(bujin==4)
  {
    digitalWrite(DIRPIN1, LOW);//方向
    digitalWrite(STEPPIN1, HIGH);//脉冲
    tone(STEPPIN1,200);//可以通过更改脉冲频率改变速度
  }

  if(stop_mark==2)
  {    
    digitalWrite(STEPPIN1, LOW);
    noTone(STEPPIN1);
  }  
}

清除函数

void qingchu()  //清除数据
{
  for(int i=0;i<=2;i++)
       {
        comdata[i]=0;
       }
        go_mark=0;
        mark=0;
       Serial.flush();
}

问题：屏幕单独控制步进电机或者负压气泵没有问题，一旦同时控制，负压气泵可以正常运行，步进电机第一次开始停止可以，后面再让他开始就没反应。

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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在Arduino Mega 2560开发板同时控制步进电机和负压气泵时，步进电机响应异常的问题可能由以下几个原因引起：

1. 电源问题：步进电机和负压气泵可能需要较大的电流，同时工作时可能超出了Arduino的供电能力或电源的承载能力。

2. PWM冲突：步进电机控制使用的tone()函数和负压气泵控制使用的analogWrite()函数都可能使用到PWM（脉冲宽度调制），如果它们使用的是相同的定时器或中断，可能会导致冲突。

3. 中断冲突：步进电机的控制可能依赖于定时器中断，如果负压气泵的PWM控制也使用了中断，两者可能会相互干扰。

4. 代码逻辑问题：在do_command()函数中，步进电机的控制逻辑可能存在问题，例如tone()和noTone()的使用方式可能不正确。

5. 硬件连接问题：步进电机和负压气泵的连接可能存在问题，导致步进电机在某些情况下无法正确接收信号。

为了解决这个问题，你可以尝试以下步骤：

1. 检查电源：确保你的电源能够提供足够的电流给步进电机和负压气泵。可能需要使用外部电源或增加电源容量。

2. 避免PWM冲突：检查步进电机和负压气泵是否使用了相同的PWM通道。如果是，尝试更改它们的PWM通道。

3. 优化代码逻辑：重新审查步进电机控制的代码，确保tone()和noTone()的使用是正确的。例如，tone()函数需要两个参数：频率和持续时间，你可能需要在停止步进电机时指定一个持续时间为0。

4. 使用外部中断：如果步进电机控制依赖于中断，考虑使用外部中断而不是定时器中断，以减少冲突。

5. 硬件检查：检查步进电机和负压气泵的硬件连接，确保没有接触不良或接线错误。

6. 代码重构：考虑重构代码，将步进电机和负压气泵的控制逻辑分开处理，避免在同一个循环中同时执行。

7. 使用库函数：考虑使用专门的库函数来控制步进电机和负压气泵，这些库通常已经处理了大部分潜在的冲突和问题。

至于参考资料，你可以查看Arduino官方文档，了解如何使用PWM和中断，以及如何正确地控制步进电机。此外，也可以查找一些关于步进电机和PWM控制的教程和论坛讨论，这些资源可能会提供一些有用的见解和解决方案。

如果你需要具体的代码实现，我可以帮你修改和优化现有的代码，但请注意，没有具体的硬件细节和完整的系统要求，提供的代码可能需要进一步调整才能在你的系统中正常工作。