基于51单片机和无线传输的直流电机调速测速系统设计.doc

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1、基于51单片机和无线传输的直流电机调速测速系统设计　　摘要：为了满足工业生产中对发电机、中小型马达、机床转轴等旋转设备的转速控制和转速采集上的需求，本文介绍一种基于51单片机和无线传输的直流电机调速测速系统的设计。以STC89C52单片机为主控芯片，利用PWM的原理，通过按键对直流电机进行调速，速度可分高中低三档；采用槽形光耦传感器对直流电机的转动进行计数，并通过主控芯片将采集到的计数值转化为直流电机的当前速度值；利用nRF24L01无线传输模块与串口通信技术将当前采集到的速度值实时地发送给上位机并在上位机中显示出来。实验表明，此系统

2、具有成本低，功耗低，可靠性高等优点，具有一定的实用性。　　关键词：直流电机调速测速；槽型光耦传感器；串口通信；nRF24L01　　中图分类号：TP368.2文献标识码：A　　Abstract：Tomeettheneedsofspeedcontrolandspeedcollectionforrotatingequipmentsuchasgenerators，smallandmediummotors，rotatingshafts，thispaperintroducesadesignofDCmotorspeedcontrolandmeasu

3、rementsystembasedon51micro-controllerandwirelesstransmission.TakingSTC89C52micro-controllerasthemaincontrolchip，followingtheprincipleofPWM，usingthekeystocontroltheDCmotorspeed，thespeedcanbedividedintothreesections：low，middleandhigh；UsetroughoptocouplersensortocountDCmot

4、orrotations，andturnthecollecteddataintotheDCmotorspeedvaluebythemaincontrolchip.UsenRF24L01wirelesstransmissionmoduleandserialcommunicationtechnologytocollectthecurrentvelocityandsenditsimultaneouslytothehostcomputertobedisplayed.Theexperimentshowsthatthesystemhastheadv

5、antagesoflowcost，lowpowerconsumptionandhighreliabilityaswellascertainpracticability.　　Keywords：DCmotorspeedcontrolandmeasurement；slot-typeoptocouplersensor；serialcommunication；nRF24L01　　1引言（Introduction）　　如今，大量的产品是在自动化生产流水线上生产出来的，使用自动化生产流水线就不可避免地需要使用大量的电机，来对生产速度的快慢进行控制，

6、因此，对于电机调速测速的控制就显得尤为重要了。但是，有线传输测速系统存在成本高、灵活性差、占用空间大等缺?c，所以，为解决以上问题，有线系统改为无线系统是一个很好的解决方案。目前，在市面上的各种射频芯片中，一款由挪威Nordic公司生产的nRF24L01无线收发射频芯片可以满足无线传输测速系统的要求，它具有可靠性高、灵活性好、成本低等优点，现已在市面上得到广泛地应用。本文所介绍的基于51单片机和无线传输的直流电机调速测速系统设计，正是使用的这款无线模块。　　2系统硬件设计（Systemhardwaredesign）　　2.1系统整体设

7、计思路　　系统采用STC89C52单片机作为主控芯片，并由五大部分电路组成，这五大部分电路分别是按键电路、直流电机驱动电路、测速电路、显示电路和无线传输电路。驱动电路采用L9110芯片设计，测速电路采用槽形光耦传感器设计，而无线传输电路则采用nRF24L01无线收发射频芯片来设计。系统整体工作流程如图1所示。　　2.2直流电机调速原理及其电路设计　　直流电机可以通过改变其两端电压大小来控制其速度，电压越大转速越快，反之越慢，直流电机的速度调节可通过PWM原理来实现。PWM中文全程叫脉冲宽度调制，即占空比可调的脉冲波形，利用PWM实现直

8、流电机调速的原理为：给直流电机传送一定频率的脉冲信号，通过微控制器对此脉冲信号的占空比进行控制，来间接控制直流电机两端的电压，从而控制电机的转速，起到电机调速的功能。　　本文所介绍的系统采用L9110芯片来搭建直流电机的