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这个道具需要有几个模式，现在处于demo阶段，暂时想到4个模式：全深度抽插，半深度抽插，九浅一深，三长两短，
模式要如何实现呢。手机APP通过蓝牙来设置控制器的模式，控制器会解析这个模式的具体含义，将其翻译成步进电机的运动模式。
在我们这个道具中，步进电机上套有丝杆，单程全深度是8cm，步进电机转1圈丝杠前进8mm，完成整个单程需要10圈。
步进电机驱动器的细分数设置成2，所选的步进电机每收到1个脉冲转1.8度，360度需要200个脉冲，加上细分数为2，步进电机需要400个脉冲才能转1圈。
所以完成一个单程需要4000个脉冲。如果我们规定0.8s完成一个单程，那就是4000/0.8 = 5KHZ/S，平均频率是5KHZ。
步进电机的平均速度是10r/0.8s = 10*60r/0.8m= 750rpm，也就是750圈每分钟。
但是步进电机不可能在一上电就从平均速度开始转，而是从0开始加速到最高速度v，然后再需要转向或者停止时，从v减速到0。实际当中，步进电机不是从0起步，而是从启动速度开始起步，此处我们设置起步频率为1KHZ，步进电机起步速度为150rpm。
在此模式下，
对应的步进电机，先正转10圈，再反转10圈，循环做3次。
我们设定丝杠前进8cm需要0.8s，也就是步进电机转10圈需要0.8s。那么在此模式下，完成一次抽插的动作是需要1.6s。
在上面，我们已经知道步进电机转10圈需要4000个脉冲，如果是0.8s完成，则平均频率是5KHZ，最低频率也就是启动频率是1KHZ，那么最高频率呢。
最高频率和加减速时间有关系。对步进电机采用梯形加速算法，相对S型简单一些。如下图所示。
因为加减速的时间是相等的，把0.8s分成0.3+0.2+0.3，也就是各自0.3的加速和减速时间，最高速度匀速运动的0.2s时间。
所以从梯形的特点我们可以得出，（F-1）K*(0.3+0.2) = 4K, F = 9。也就是最高频率是9KHZ。这就完了？后面会告诉此处计算公式是有误的。
我们先按照这个计算结果继续进行，现在最低频率是1KHZ, 最高频率是9KHZ。
要在0.3s的时间之内控制器输出频率是从1KHZ加速到9KHZ，对应步进电机的转速是从1KHZ/400 = 2.5RPS= 150RPM, 到9KHZ/400 = 22.5RPS = 1350RPM。
因为对于步进电机而言，速度和频率成倍数关系，V=AF。所以我们讨论速度的加减速，其实就是频率的加减速。控制器需要按照以下的计算结果控制脉冲的输出。
在加速过程中，一般的原则是低速可以加速时间短一点，高速需要加速时间长一点，高速的速度间隔尽量小。此处我们设置加速频率间隔为1KHZ，从1K加速到9K需要0.3s的时间。
1KHZ - 0.03s；
2KHZ - 0.03s；
3KHZ - 0.03s；
4KHZ - 0.03s；
5KHZ - 0.04s；
6KHZ - 0.04s；
7KHZ - 0.05s；
8KHZ - 0.05s；
9KHZ - 0.2s。
从1K到8K的加起来的时间是0.3s，也就是0.3s后频率就是9KHZ。
然后再分别计算每个时间间隔内，在对应频率下，需要的脉冲个数：
1KHZ - 30；
2KHZ - 60；
3KHZ - 90；
4KHZ - 120；
5KHZ - 200；
6KHZ - 240；
7KHZ - 350；
8KHZ - 400；
9KHZ - 1800。
那么0.8s内工作输出的脉冲个数是多少呢？（30+60+90+120+200+240+350+400）*2 + 1800 = 4780，乘以2是因为还有加速和减速时间是对等的。
奇怪为什么总共输出了4780个脉冲，我们只需要400个脉冲哎！！！问题在哪里。
仔细看上图，原来1KHZ下面还有空间咯，也就是说上面的公式（F-1）K*(0.3+0.2) = 4K，其实漏掉了这部分空间，（F-1）K*(0.3+0.2) + (1K * 0.6) + (F * 0.2) = 4K。
这样算下来最高频率就不是9K了。
那么我们按照最高频率是9KHZ算呢，总共的脉冲个数4780，丝杠实际上前进了4780/400 * 8mm = 95.6mm = 9.56cm。
那么我们就要求丝杠做成9.56厘米好了，刚好多出来的部分留作余量。
在此模式下，
对应的步进电机，先正转5圈，再反转5圈，循环做3次。
我们设定丝杠前进4cm需要0.6s，也就是步进电机转5圈需要0.6s。那么在3.33KHZ，最低频率也就是启动频率是1KHZ，那么最高频率呢。
还是按照上面的公式：（F-1）K*(0.3+0.2) = 2K，得出F=6K。
从1K加速到6K的时间我们设定为0.2s，也就是0.2s后面频率就是6KHZ了。
在加速过程中，一般的原则是低速可以加速时间短一点，高速需要加速时间长一点，高速的速度间隔尽量小。此处我们设置加速频率间隔为1KHZ，从1K加速到6K需要0.2s的时间。
1KHZ - 0.04s；
2KHZ - 0.04s；
3KHZ - 0.04s；
4KHZ - 0.04s；
5KHZ - 0.04s；
6KHZ - 0.2s；
然后再分别计算每个时间间隔内，在对应频率下，需要的脉冲个数：
1KHZ - 40；
2KHZ - 80；
3KHZ - 120；
4KHZ - 160；
5KHZ - 200；
6KHZ - 1000;
在0.6秒内总的脉冲个数是（40+80+120+160+200）*2+1000 = 2200。丝杠实际前进了2200/400*8mm = 44mm = 4.4cm。
模式三可以由模式一和二组合起来生成，
模式三可以由模式一和二组合起来生成，
以上所有模式里面都重复3次的意思是，该模式下的动作至少重复3遍。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/ironx/p/4841609.html
