# 叶片控制结构 · 控制映射表与 51 单片机脉冲方案（V1）

## 一、两轴传动参数（修正后）
| 参数 | 叶面角轴 | 叶轴角轴 |
|---|---|---|
| 电机 | 57 步进（1.2 N·m，替代 42） | 57 步进（1.2 N·m） |
| 减速 | 蜗杆1头 → 蜗轮 65齿 | 蜗杆1头 → 蜗轮65 → 内齿52 → 丝杆齿轮20 |
| 总减速 | **65 : 1** | 蜗杆:丝杆 = **25 : 1** |
| 末端 | 旋转座+叶片座整体转 | 丝杆 Tr8×**4** → 螺母 → 连片25 → 叶片杆25 |
| 建议细分 | **1600** | **1600** |
| 分辨率 | **0.00346°/脉冲** | 螺母 0.1 µm/脉冲 |
| 行程用时 | 90° → 26 000 脉冲 → **1.3 s @20kHz** | 0→15° → 67 413 脉冲 → **3.4 s @20kHz / 1.9 s @35kHz** |

## 二、叶轴角映射表（细分1600，螺距4mm，α 由 0 起算）
| α(°) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺母 s(mm) | 23.685 | 24.563 | 25.450 | 26.344 | 27.246 | 28.152 | 29.061 | 29.971 | 30.427 |
| 累计脉冲 | 0 | 8 776 | 17 644 | 26 590 | 35 601 | 44 661 | 53 753 | 62 860 | 67 413 |

> 程序中以 0.5° 为间隔内置全表（共 31 点）+ 线性插值；反查（脉冲→角度）同表反用。

## 三、叶面角映射
θ(°) = N × 360 / (65 × 细分) ； 细分1600 → **N = θ × 288.9**
| θ | 30° | 45° | 90° | 135° |
|---|---|---|---|---|
| 脉冲 | 8 667 | 13 000 | 26 000 | 39 000 |

## 四、51 单片机脉冲方案
**硬件**：STC89C52 / 12 MHz 晶振，12T 模式 → 计数频率 1 MHz
- 脉冲周期 = 1e6 / f。目标 f = 30 kHz → 重装值 **33**（实测 30.3 kHz）
- 起步 f = 2 kHz → 重装值 500；按 20 ms 线性升到 30 kHz（梯形加减速）
- P1.0 = 叶面角 STEP，P1.1 = 叶面角 DIR；P1.2 = 叶轴角 STEP，P1.3 = 叶轴角 DIR

**定时器分工**
| 定时器 | 用途 |
|---|---|
| T0 | 叶面角脉冲发生器（自动重装，中断内发脉冲并递减步数） |
| T1 | 叶轴角脉冲发生器 |
| 主循环 | 50 ms 采样温湿度/风速/风向，500 ms 发 RS485 帧；按键/显示刷新 |

**中断服务流程（两轴同构）**
1. 若 `steps_face == 0` → 关闭该轴脉冲输出并返回
2. 翻转 STEP 引脚电平（上升沿有效）
3. `steps_face--`；按加减速表更新重装值
4. 退出中断

**RS485 指令帧（主机→从机，9 字节）**
`0xAA | ID | 叶面角H | 叶面角L | 叶轴角H | 叶轴角L | 模式 | CRC8 | 0x55`
从机收到后：目标角度 → 查表得目标脉冲 → 与当前脉冲比较 → 生成两轴步数与方向字。

**状态机**
| 状态 | 触发 | 动作 |
|---|---|---|
| INIT | 上电 | 采样、显示、两轴回零（叶面角90°顺风） |
| RUN | 指令 `oper` | 按风速风向实时计算两轴角度 |
| MAINT | `modf` | 风速<1 m/s 才允许；顺风顺桨 |
| STOP | `stop` | 叶面角最小迎风、叶轴角0° |
| DANCE | `danc` | 风速<0.1 m/s 才可进入，按编排动作序列 |
| PROTECT | 风速>20 m/s | 自动顺桨，与 MAINT 同姿态 |

## 五、现场标定（必做）
1. **零点标定**：手动把叶面角转到顺风 90°，记下脉冲数为零点；叶轴角以叶片直立为 0°
2. **方向标定**：验证正方向脉冲使叶面角逆风还是顺风，程序中加 `DIR_SIGN`
3. **间隙补偿**：蜗杆-蜗轮反向间隙实测后，反向时先走 N_back 空程（建议实测 0.2–0.5°）
4. **限位保护**：叶面角 −90°~+135°、叶轴角 0~15° 软限位，超出即停