【花雕学编程】Arduino CNC 之按键控制三轴运动

最新推荐文章于 2025-06-14 15:50:06 发布

驴友花雕

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分类专栏：开源硬件文章标签：嵌入式硬件单片机 c++ Arduino CNC 按键控制三轴运动 Arduino CNC

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Arduino是一个开放源码的电子原型平台，它可以让你用简单的硬件和软件来创建各种互动的项目。Arduino的核心是一个微控制器板，它可以通过一系列的引脚来连接各种传感器、执行器、显示器等外部设备。Arduino的编程是基于C/C++语言的，你可以使用Arduino IDE（集成开发环境）来编写、编译和上传代码到Arduino板上。Arduino还有一个丰富的库和社区，你可以利用它们来扩展Arduino的功能和学习Arduino的知识。

Arduino的特点是：
1、开放源码：Arduino的硬件和软件都是开放源码的，你可以自由地修改、复制和分享它们。
2、易用：Arduino的硬件和软件都是为初学者和非专业人士设计的，你可以轻松地上手和使用它们。
3、便宜：Arduino的硬件和软件都是非常经济的，你可以用很低的成本来实现你的想法。
4、多样：Arduino有多种型号和版本，你可以根据你的需要和喜好来选择合适的Arduino板。
5、创新：Arduino可以让你用电子的方式来表达你的创意和想象，你可以用Arduino来制作各种有趣和有用的项目，如机器人、智能家居、艺术装置等。

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Arduino CNC，全称Arduino Computerized Numerical Control（Arduino计算机数字控制），是结合了Arduino开源微控制器平台与CNC（计算机数字控制）技术的系统。这种系统广泛应用于自动化加工、3D打印、机械臂控制、机器人制作以及CNC雕刻机等领域。下面是对Arduino CNC的全面详细科学解释：

一、Arduino平台概述
1、定义：Arduino是一个开源的硬件和软件平台，它使得电子制作变得简单快捷。Arduino由一个可编程的微控制器（如ATmega328P）和相关电路板（如Arduino Uno）组成，通过简单的编程语言（Arduino IDE）和大量预制的库函数，用户可以轻松实现复杂的电子项目。
2、特点：
开源性：Arduino的硬件设计、软件（IDE）和参考设计都是开源的，允许用户自由修改和分发。
易用性：Arduino IDE基于C/C++语言，但提供了简化的编程接口，降低了学习门槛。
扩展性：通过各种扩展板和传感器，可以轻松扩展Arduino的功能。

二、CNC技术概述
1、定义：CNC（Computerized Numerical Control）即计算机数字控制，是一种通过预先编程的计算机程序来控制机床或其他自动化设备的运动轨迹、速度和加工参数的技术。CNC技术实现了加工过程的自动化和精确化。
2、工作原理：CNC系统通过读取存储在计算机中的程序指令，将其转换成控制机床运动的电信号，从而实现对机床的精确控制。这些程序指令通常包含了对机床各轴（如X、Y、Z轴）的位置、速度、加速度等的精确描述。

三、Arduino CNC系统
1、系统组成：
Arduino开发板：作为系统的主控制器，负责接收和处理CNC程序指令。
CNC扩展板：通常包括步进电机驱动器（如A4988）和相关的接口电路，用于将Arduino发出的控制信号转换为步进电机的驱动信号。
步进电机：作为执行机构，根据CNC程序指令实现精确的位置移动。
CNC软件：用于编写和编辑CNC程序，并将其传输到Arduino开发板中。
2、工作流程：
用户使用CNC软件编写加工程序，并将其保存到计算机中。
将加工程序通过串口或其他方式传输到Arduino开发板中。
Arduino开发板读取程序指令，并通过CNC扩展板将控制信号发送到步进电机驱动器。
步进电机驱动器将控制信号转换为步进电机的驱动电流，驱动步进电机按照程序指令进行精确的位置移动。
3、应用领域：
3D打印：控制3D打印机的打印头和平台运动。
机械臂控制：实现机械臂的精确抓取和移动。
CNC雕刻机：用于木材、塑料、金属等材料的精确雕刻和切割。
机器人制作：作为机器人的控制系统，实现机器人的自主移动和作业。

四、总结
Arduino CNC系统通过结合Arduino开源微控制器平台和CNC计算机数字控制技术，实现了加工过程的自动化和精确化。该系统具有开源性、易用性和扩展性等优点，广泛应用于3D打印、机械臂控制、CNC雕刻机等领域。随着技术的不断发展，Arduino CNC系统将在更多领域发挥重要作用。

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主要特点
操作便捷直观：通过按键来控制三轴运动，用户可以直接按下相应按键实现机床轴的移动，无需输入复杂的代码或指令，操作简单易懂，即使是没有专业编程知识的人员也能快速上手，能够快速地对机床进行调整和定位，提高工作效率。
即时响应：按键操作通常具有即时性，用户按下按键，系统能迅速做出反应，控制相应的轴进行运动，这种即时响应特性使得操作人员可以根据实际情况实时调整机床的运动状态，对于需要快速调整位置或进行精细操作的任务非常有利。
手动精确控制：可以实现对三轴运动的手动精确控制，每个按键可以对应特定的轴运动方向和距离增量，操作人员能够根据需要精确地控制机床轴移动微小的距离，满足对加工精度有较高要求的任务，例如在雕刻或精密零件加工中进行微调。
可靠性较高：按键控制相对简单，硬件电路和软件逻辑都不复杂，减少了因复杂系统导致的故障点，系统的稳定性和可靠性较高。并且，按键作为一种常见的输入设备，具有较高的耐用性和抗干扰能力，能够在工业环境等较为恶劣的条件下稳定工作。
可定制性强：基于 Arduino 平台的开放性，可以很方便地对按键功能进行定制。用户可以根据自己的需求和操作习惯，设置不同按键组合来实现特定的功能，如快速移动、慢速微调、回零等，还可以添加额外的功能按键，满足不同应用场景的特殊需求。
应用场景
小型加工车间
零件加工调试：在加工小型零件时，操作人员可以通过按键控制三轴运动，对机床进行快速调试和定位，确保刀具与工件的位置准确无误，然后再进行正式的加工操作，提高加工效率和质量。
简单夹具调整：对于一些简单的夹具安装和调整工作，按键控制可以方便地移动机床轴，使夹具能够准确地安装在合适的位置，并且可以根据需要进行微调，保证夹具与机床的相对位置精度。
教学培训
数控编程教学：在数控编程教学中，学生可以通过按键控制三轴运动来直观地了解机床的运动原理和坐标轴的方向，帮助他们更好地理解数控编程中的坐标系统和运动指令，为后续的编程学习打下基础。
机床操作实训：学生在进行机床操作实训时，按键控制方式可以让他们在没有掌握复杂编程指令之前，先熟悉机床的基本操作，通过按键实现三轴的移动、定位等操作，提高他们的动手能力和对机床操作的熟练度。
艺术创作与雕刻
手工雕刻辅助：在艺术雕刻领域，艺术家可以利用按键控制三轴运动，对雕刻刀具或工作台进行精确的位置调整，配合手工雕刻操作，实现更加精细和复杂的雕刻效果，例如在木雕、石雕等创作中，精确地控制刀具的位置进行细节雕刻。
3D 打印模型调整：在 3D 打印过程中，如果需要对打印模型的位置或姿态进行调整，可以通过按键控制打印平台或喷头的三轴运动，进行微调，确保模型能够正确打印，提高打印质量。
科研实验设备调试
实验装置定位：在科研实验中，对于一些需要精确位置控制的实验装置，如光谱仪、电子显微镜等的样品台调整，可以使用按键控制三轴运动，将样品台准确地定位到所需位置，便于进行实验观察和数据采集。
微纳加工设备操作：在微纳加工领域，如光刻设备、电子束加工设备等，按键控制可以实现对加工头或工件台的三轴精确运动控制，满足微纳加工对精度和操作灵活性的要求，有助于进行高精度的微纳结构制造和调试。
需要注意的事项
按键布局与操作习惯：按键的布局要合理，符合人体工程学和操作习惯，方便操作人员进行操作，避免因按键位置不合理导致操作不便或误操作。同时，要对操作人员进行培训，使其熟悉按键的功能和操作方法，减少因操作失误导致的问题。
运动精度与速度控制：虽然按键控制可以实现精确运动，但也要注意设置合理的运动速度和精度参数。过快的运动速度可能导致难以精确控制位置，而过高的精度要求可能会增加系统的复杂性和成本。要根据具体的加工任务和机床性能，合理调整运动参数，确保既能满足加工精度要求，又能提高工作效率。
电气连接与稳定性：确保按键与 Arduino 控制器以及机床驱动系统之间的电气连接可靠，避免出现接触不良、短路等问题。要对电气线路进行合理布线和防护，防止因电磁干扰、机械振动等因素影响系统的稳定性，导致按键响应不及时或误动作。
限位保护设置：为了防止机床轴超出极限位置造成设备损坏或安全事故，必须设置可靠的限位保护装置。在按键控制程序中，要加入限位检测和保护逻辑，当轴运动到接近限位位置时，能够及时停止运动，并且在操作过程中，要定期检查限位开关的工作状态，确保其可靠性。
系统兼容性与更新：如果对 Arduino 系统进行升级或更换其他硬件模块，要确保按键控制部分与新的系统兼容。在进行软件更新时，要仔细检查按键控制程序是否受到影响，避免因系统更新导致按键功能异常。

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1、基本的三轴按键控制

#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 200; // 每圈的步数
Stepper stepperX(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11); // X 轴步进电机
Stepper stepperY(stepsPerRevolution, 4, 5, 6, 7); // Y 轴步进电机
Stepper stepperZ(stepsPerRevolution, 12, 13, 14, 15); // Z 轴步进电机

const int buttonXPlus = 2; // X 轴正向按钮
const int buttonXMinus = 3; // X 轴反向按钮
const int buttonYPlus = 4; // Y 轴正向按钮
const int buttonYMinus = 5; // Y 轴反向按钮
const int buttonZPlus = 6; // Z 轴正向按钮
const int buttonZMinus = 7; // Z 轴反向按钮

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(buttonXPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonXMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZMinus, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
    if (digitalRead(buttonXPlus) == LOW) {
        stepperX.step(10); // X 轴正向移动
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonXMinus) == LOW) {
        stepperX.step(-10); // X 轴反向移动
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonYPlus) == LOW) {
        stepperY.step(10); // Y 轴正向移动
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonYMinus) == LOW) {
        stepperY.step(-10); // Y 轴反向移动
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonZPlus) == LOW) {
        stepperZ.step(10); // Z 轴正向移动
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonZMinus) == LOW) {
        stepperZ.step(-10); // Z 轴反向移动
        delay(100);
    }
}

示例 2：带有速度控制的三轴按键控制

#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 200;
Stepper stepperX(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);
Stepper stepperY(stepsPerRevolution, 4, 5, 6, 7);
Stepper stepperZ(stepsPerRevolution, 12, 13, 14, 15);

const int buttonXPlus = 2;
const int buttonXMinus = 3;
const int buttonYPlus = 4;
const int buttonYMinus = 5;
const int buttonZPlus = 6;
const int buttonZMinus = 7;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(buttonXPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonXMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZMinus, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
    if (digitalRead(buttonXPlus) == LOW) {
        stepperX.setSpeed(100); // 设置速度
        stepperX.step(10);
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonXMinus) == LOW) {
        stepperX.setSpeed(100);
        stepperX.step(-10);
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonYPlus) == LOW) {
        stepperY.setSpeed(100);
        stepperY.step(10);
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonYMinus) == LOW) {
        stepperY.setSpeed(100);
        stepperY.step(-10);
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonZPlus) == LOW) {
        stepperZ.setSpeed(100);
        stepperZ.step(10);
        delay(100);
    }
    if (digitalRead(buttonZMinus) == LOW) {
        stepperZ.setSpeed(100);
        stepperZ.step(-10);
        delay(100);
    }
}

3、带有长按和短按功能的三轴控制

#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 200;
Stepper stepperX(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);
Stepper stepperY(stepsPerRevolution, 4, 5, 6, 7);
Stepper stepperZ(stepsPerRevolution, 12, 13, 14, 15);

const int buttonXPlus = 2;
const int buttonXMinus = 3;
const int buttonYPlus = 4;
const int buttonYMinus = 5;
const int buttonZPlus = 6;
const int buttonZMinus = 7;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(buttonXPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonXMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonYMinus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZPlus, INPUT_PULLUP);
    pinMode(buttonZMinus, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
    handleButton(buttonXPlus, 10, 100);
    handleButton(buttonXMinus, -10, 100);
    handleButton(buttonYPlus, 10, 100);
    handleButton(buttonYMinus, -10, 100);
    handleButton(buttonZPlus, 10, 100);
    handleButton(buttonZMinus, -10, 100);
}

void handleButton(int buttonPin, int steps, int speed) {
    if (digitalRead(buttonPin) == LOW) {
        unsigned long pressStart = millis();
        while (digitalRead(buttonPin) == LOW); // 等待按钮释放
        unsigned long pressDuration = millis() - pressStart;

        if (pressDuration < 500) { // 短按
            stepperX.setSpeed(speed);
            stepperX.step(steps);
        } else { // 长按
            for (int i = 0; i < 5; i++) { // 长按加速移动
                stepperX.setSpeed(speed + i * 10);
                stepperX.step(steps);
                delay(100);
            }
        }
        delay(100);
    }
}

要点解读
三轴按键控制：
所有示例展示了如何通过按键输入控制三个步进电机的运动。通过不同的按钮，用户可以独立控制 X、Y 和 Z 轴的移动。
基本运动控制：
示例 1 提供了基本的按键控制，每次按键触发时电机移动固定步数。该示例适合简单的操作场景。
速度控制：
示例 2 使用了 setSpeed() 方法来设置电机的速度，提高了控制的灵活性。通过设置速度，用户可以在不同的操作场景中实现更平滑的运动。
长按与短按功能：
示例 3 引入了长按和短按的功能。短按执行基本的移动，而长按则实现加速移动。通过这种方式，用户可以根据需要选择不同的操作模式，提高了操作效率。
延迟控制：
在每次运动后添加 delay()，确保电机有足够的时间完成运动并防止误操作，提供用户良好的反馈。

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4、按键控制三轴运动

#include <AccelStepper.h>

#define STEP_PIN_X 3
#define DIR_PIN_X 4
#define STEP_PIN_Y 5
#define DIR_PIN_Y 6
#define STEP_PIN_Z 7
#define DIR_PIN_Z 8

#define BUTTON_X_PLUS 9
#define BUTTON_X_MINUS 10
#define BUTTON_Y_PLUS 11
#define BUTTON_Y_MINUS 12
#define BUTTON_Z_PLUS 13
#define BUTTON_Z_MINUS A0

AccelStepper stepperX(1, STEP_PIN_X, DIR_PIN_X);
AccelStepper stepperY(1, STEP_PIN_Y, DIR_PIN_Y);
AccelStepper stepperZ(1, STEP_PIN_Z, DIR_PIN_Z);

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(BUTTON_X_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_X_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_MINUS, INPUT_PULLUP);

    stepperX.setMaxSpeed(300);
    stepperY.setMaxSpeed(300);
    stepperZ.setMaxSpeed(300);
}

void loop() {
    // X轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_X_PLUS) == LOW) {
        stepperX.move(10); // 向正方向移动
    }
    if (digitalRead(BUTTON_X_MINUS) == LOW) {
        stepperX.move(-10); // 向负方向移动
    }

    // Y轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Y_PLUS) == LOW) {
        stepperY.move(10);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Y_MINUS) == LOW) {
        stepperY.move(-10);
    }

    // Z轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Z_PLUS) == LOW) {
        stepperZ.move(10);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Z_MINUS) == LOW) {
        stepperZ.move(-10);
    }

    // 非阻塞运行
    stepperX.run();
    stepperY.run();
    stepperZ.run();
}

要点解读：
基础按键控制：通过六个按键控制三轴的运动，简单易懂，适合初学者。
非阻塞运动控制：使用run()方法保证电机在运动时系统的响应性。
灵活性：可以通过简单修改按键和运动步幅，快速调整运动方式。
清晰的结构：代码结构清晰，易于理解，便于扩展更多功能。

5、带速度调节的按键控制三轴运动

#include <AccelStepper.h>

#define STEP_PIN_X 3
#define DIR_PIN_X 4
#define STEP_PIN_Y 5
#define DIR_PIN_Y 6
#define STEP_PIN_Z 7
#define DIR_PIN_Z 8

#define BUTTON_X_PLUS 9
#define BUTTON_X_MINUS 10
#define BUTTON_Y_PLUS 11
#define BUTTON_Y_MINUS 12
#define BUTTON_Z_PLUS 13
#define BUTTON_Z_MINUS A0
#define BUTTON_SPEED_UP A1
#define BUTTON_SPEED_DOWN A2

AccelStepper stepperX(1, STEP_PIN_X, DIR_PIN_X);
AccelStepper stepperY(1, STEP_PIN_Y, DIR_PIN_Y);
AccelStepper stepperZ(1, STEP_PIN_Z, DIR_PIN_Z);

int speed = 300; // 初始速度

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(BUTTON_X_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_X_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_SPEED_UP, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_SPEED_DOWN, INPUT_PULLUP);

    stepperX.setMaxSpeed(speed);
    stepperY.setMaxSpeed(speed);
    stepperZ.setMaxSpeed(speed);
}

void loop() {
    // X轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_X_PLUS) == LOW) {
        stepperX.move(10);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_X_MINUS) == LOW) {
        stepperX.move(-10);
    }

    // Y轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Y_PLUS) == LOW) {
        stepperY.move(10);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Y_MINUS) == LOW) {
        stepperY.move(-10);
    }

    // Z轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Z_PLUS) == LOW) {
        stepperZ.move(10);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Z_MINUS) == LOW) {
        stepperZ.move(-10);
    }

    // 速度调节
    if (digitalRead(BUTTON_SPEED_UP) == LOW) {
        speed += 50;
        stepperX.setMaxSpeed(speed);
        stepperY.setMaxSpeed(speed);
        stepperZ.setMaxSpeed(speed);
    }
    if (digitalRead(BUTTON_SPEED_DOWN) == LOW) {
        speed = max(50, speed - 50); // 保证速度不小于50
        stepperX.setMaxSpeed(speed);
        stepperY.setMaxSpeed(speed);
        stepperZ.setMaxSpeed(speed);
    }

    // 非阻塞运行
    stepperX.run();
    stepperY.run();
    stepperZ.run();
}

要点解读：
速度调节功能：增加了调节速度的按键，用户可以根据需求调整电机速度。
动态控制：用户按键可以实时影响电机的速度和运动，增强了系统的灵活性。
非阻塞运动控制：继续使用run()方法保持电机运动的响应性，确保系统流畅运行。
易于扩展：可以进一步添加更多功能，例如加速度调节或其他运动模式。

6、带有位置反馈的按键控制三轴运动

#include <AccelStepper.h>

#define STEP_PIN_X 3
#define DIR_PIN_X 4
#define STEP_PIN_Y 5
#define DIR_PIN_Y 6
#define STEP_PIN_Z 7
#define DIR_PIN_Z 8

#define BUTTON_X_PLUS 9
#define BUTTON_X_MINUS 10
#define BUTTON_Y_PLUS 11
#define BUTTON_Y_MINUS 12
#define BUTTON_Z_PLUS 13
#define BUTTON_Z_MINUS A0

AccelStepper stepperX(1, STEP_PIN_X, DIR_PIN_X);
AccelStepper stepperY(1, STEP_PIN_Y, DIR_PIN_Y);
AccelStepper stepperZ(1, STEP_PIN_Z, DIR_PIN_Z);

long currentX = 0;
long currentY = 0;
long currentZ = 0;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(BUTTON_X_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_X_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Y_MINUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_PLUS, INPUT_PULLUP);
    pinMode(BUTTON_Z_MINUS, INPUT_PULLUP);

    stepperX.setMaxSpeed(300);
    stepperY.setMaxSpeed(300);
    stepperZ.setMaxSpeed(300);
}

void loop() {
    // X轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_X_PLUS) == LOW) {
        stepperX.move(10);
        currentX += 10;
    }
    if (digitalRead(BUTTON_X_MINUS) == LOW) {
        stepperX.move(-10);
        currentX -= 10;
    }

    // Y轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Y_PLUS) == LOW) {
        stepperY.move(10);
        currentY += 10;
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Y_MINUS) == LOW) {
        stepperY.move(-10);
        currentY -= 10;
    }

    // Z轴控制
    if (digitalRead(BUTTON_Z_PLUS) == LOW) {
        stepperZ.move(10);
        currentZ += 10;
    }
    if (digitalRead(BUTTON_Z_MINUS) == LOW) {
        stepperZ.move(-10);
        currentZ -= 10;
    }

    // 输出当前位置
    Serial.print("X: "); Serial.print(currentX);
    Serial.print(" Y: "); Serial.print(currentY);
    Serial.print(" Z: "); Serial.println(currentZ);

    // 非阻塞运行
    stepperX.run();
    stepperY.run();
    stepperZ.run();
}

要点解读：
位置反馈功能：通过变量记录当前位置，并在串口输出，增强了用户对系统状态的了解。
动态控制：用户按键可以实时影响电机的运动位置，适应不同的操作需求。
非阻塞运动控制：保持电机运动过程中的响应性，确保系统流畅运行。
清晰的结构：代码结构简单明了，适合初学者理解和扩展，便于添加更多功能。

总结
以上示例展示了如何使用Arduino实现按键控制三轴运动。关键要点包括：
基础按键控制：通过多个按键控制三轴的运动，简单易懂，适合初学者。
动态控制：用户可以实时影响电机的速度和运动，增强了系统的灵活性。
位置反馈：提供位置信息反馈，增强了用户对系统状态的了解。
非阻塞运动控制：使用run()方法保持电机在运动时系统的响应性。
结构清晰：代码结构清晰，易于理解，便于扩展更多功能。

注意，以上案例只是为了拓展思路，仅供参考。它们可能有错误、不适用或者无法编译。您的硬件平台、使用场景和Arduino版本可能影响使用方法的选择。实际编程时，您要根据自己的硬件配置、使用场景和具体需求进行调整，并多次实际测试。您还要正确连接硬件，了解所用传感器和设备的规范和特性。涉及硬件操作的代码，您要在使用前确认引脚和电平等参数的正确性和安全性。

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