A Stepper Motor Turntable over RS-232 on the ATS Console: Live Angle Dial and Angle Sweep Scripts | 用 ATS 操作台控制步進馬達轉台：UART 指定型號、即時角度錶盤與掃角腳本

量 UWB 的 AoA（到達角）要把待測物放在轉台上，一格一格轉角度量。我們手邊的轉台是步進馬達加一台 3 軸微步進馬達驅動控制器（開機訊息 CNC3D-3X），走 RS-232。以前都是開超級終端機手打 :U36000，這次把它接進 ATS 網頁操作台：選好型號就有指令集、工具列即時顯示角度，掃角度變成一個腳本按一下就跑完。

說明：本文截圖是在開發機上用模擬轉台拍的（回應格式照實機），數值只是示意；接線、速度和踩坑紀錄都是實機（筆電 COM27）測出來的。

控制器指令速查

RS-232 9600 8-N-1，指令以冒號開頭、數字直接接在後面、結尾送 CR。數字一律是「步」。

指令	意思	實機回應
:X36000	X 軸轉到絕對座標 36000 步	（不回）
:U-400	X 軸相對轉 -400 步	（不回）
:RX／:RP	讀 X／XYZ 座標	X0／X0,Y0,Z0
:RL	極限開關狀態（X+ X- Y+ Y- Z+ Z-）	L001111
:SX0	不轉，把目前座標設成 0	（不回）
:SI500,2000,800	速度：初速、高速（PPS）、加減速步數	（不回）
:SM63／:SM0	極限保護開／關	（不回）
r	即時：是否在動（不用 Enter，轉動中也能問）	. 移動中、> 就緒、L 極限
a	即時：讀 XYZ 座標	X0,Y0,Z0
b	緊急停止

換算：馬達 1600 步／圈（1/8 微步），轉台齒輪比 1:90，所以 400 步 = 1 度，90 度是 36000 步、一整圈 144000 步（實機送 :X400 刻度剛好走 1 度確認過）。

跟說明書不一樣的地方

• 不回顯：說明書畫面上的 :RXX0 其實是終端機自己回顯加上回應；控制器只回 X0，移動指令什麼都不回。
• r 只回一個字、沒有換行：程式如果等「一行」會永遠等不到，要直接讀一個字元。
• :RL 前面多一個 L，而且沒接的 Y、Z 軸讀 1，所以正常是 L001111。也因為這樣，停下來時 r 常回 L 而不是 >，等它停要兩個都接受。
• 旋轉台只有一個負向極限開關，移動台才有正負兩個。

UART 連線＋手動指定型號

GPIB 儀器連上會自動問 *IDN? 辨識型號，但這台控制器不會回答。所以 ATS 這次加了「UART 手動指定型號」：連線後在工具列類型選單選「裝置：轉台 CNC3D-3X」，就會載入這台的指令集和腳本，送出列的行尾也自動切成 CR。選擇記在瀏覽器，下次連同一個 COM 埠會自動套用。

指令集照說明書整理成分類清單（移動、相對移動、讀取、停止、設定、手動模式），可以搜尋，點一下就填進輸入框。實機測出來的兩組速度也收進去了：

即時角度錶盤

指令集的 yaml 裡多了一段 position 設定：每 0.5 秒送一次即時指令 a，用正規表示式 X(-?\d+) 抓出步數，乘 0.0025 換成度數，畫在工具列的小錶盤上（轉動中變藍色）。這些查詢不會進收發紀錄，剛送過指令的 1 秒內也會先跳過，避免搶到別的指令的回應。

position:
  label: 轉台
  query: a          # 即時指令，轉動中也能讀
  eol: none
  regex: 'X(-?\d+)'
  scale: 0.0025     # 1:90 → 400 步 = 1 度
  unit: °
  period: 0.5
  wrap: 360

腳本：轉 90 度、掃 -90～+90 度

控制器的移動指令不回應，所以腳本要自己等它轉完。ATS 腳本的 @until 原本只能比對「等於」，這次加了正規表示式：

:SM63                  # 極限保護開著
:SI500,2000,800        # 降速（原因見下面踩坑）
:U36000                # 正轉 90 度
@until r ~ [L>] 60     # 每秒問 r，回 L 或 > 就往下，最多等 60 秒
:RX

轉動中控制器忙著發脈衝，偶爾來不及回 r，所以 @until 碰到沒回應不會中斷，而是繼續問到時限為止。

量 AoA 用的是「-90～+90 度每 15 度停 3 秒」：先轉到 -90 度（:X-36000），之後每次走 6000 步、停 3 秒，13 個點，最後回 0 度。開始前先把轉台對準正前方，跑一次「目前位置設成 0 度」（:SX0）。另外還有讀位置、反轉 90 度、回到 0 度、緊急停止等腳本，都可以在 ATS 裡直接改。

刻度校正

控制器的座標每次開機都歸零，跟轉台盤面上的刻度沒有關係。實機對照：:X-400 時刻度約 276.6°、:X400 約 278.5°，步數變大刻度也變大，800 步剛好 2 度。所以錶盤做成可以點：點一下輸入「現在刻度的讀數」，之後就顯示刻度角度（0～360 度循環），旁邊小字保留控制器步數。控制器關電重開或用 :SX 改座標後要重新校正；輸入空白就取消。

實機踩坑：高速轉大角度會失步卡死

第一版腳本用控制器預設速度（高速 4000 PPS）直接 :X-36000 轉 -90 度，結果馬達發出「卡卡」聲、不轉，r 5 秒都沒回應，腳本逾時停下。之後不管送什麼都不動：:RL 從 L001111 變成 L111111，關掉極限保護 :SM0 也沒用。

一開始以為是極限開關擋住，其實是失步：轉台負載加上 1:90 減速，馬達跟不上 4000 PPS 的脈衝，控制器就進入異常。處理方法：

1. 先送 b 緊急停止，然後關掉控制器電源重開，:RL 回到 L001111 才正常。
2. 降速：:SI500,2000,800（初速 1.25 度／秒、高速 5 度／秒），正反轉 90 度都正常，90 度約 18 秒。中速 :SI1000,3000,1000（90 度約 12.5 秒）也收進指令集，大角度還沒長時間驗證。
3. 所有會轉動的腳本開頭都先送 :SM63（極限保護開著）和 :SI500,2000,800，不依賴控制器開機時的預設速度。

另外提醒：插拔 RS-232 的 9 pin 接頭前先關控制器電源；如果是 12 軸版控制器，把指令開頭的冒號換成 @0～@3 選控制器，讀位置／是否在動分別用 a／c／d／e 和 r／s／t／u。