基于NRF24L01的PID電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器

基于NRF24L01的PID電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，采用51單片機(jī)控制，有發(fā)送端和接收端的完整圖紙和程序代碼
實(shí)物圖：

原理圖：

項(xiàng)目介紹：
在過(guò)程控制中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制的PID控制器（亦稱PID調(diào)節(jié)器）是應(yīng)用最為廣泛的一種自動(dòng)控制器。它具有原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨(dú)立，參數(shù)的選定比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；而且在理論上可以證明，對(duì)于過(guò)程控制的典型對(duì)象──“一階滯后+純滯后”與“二階滯后+純滯后”的控制對(duì)象，PID控制器是一種最優(yōu)控制。PID調(diào)節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)改變靈活（PI、PD、PID）。
然而PID算法在工業(yè)發(fā)展中也占據(jù)不小的地位，例如，液位，壓力，溫度，流量的控制都能利用PID算法進(jìn)行精準(zhǔn)控制。本項(xiàng)目將PID的算法用在了直流電機(jī)的控制當(dāng)中，用于精準(zhǔn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，簡(jiǎn)化電機(jī)控制難度。為了使操作者能夠簡(jiǎn)單,方便，實(shí)時(shí)，快捷的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，我又在此基礎(chǔ)上加上了無(wú)線模塊，使得操作者能夠更加簡(jiǎn)單的操作本產(chǎn)品，操作者只需簡(jiǎn)單改變主控板的設(shè)定值，接收機(jī)即可將電機(jī)轉(zhuǎn)速控制在設(shè)定值以內(nèi)，誤差范圍控制在正負(fù)20r/s（轉(zhuǎn)/秒）。
功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.控制核心：接收和發(fā)射核心控制部分均采用STC12C5A60S2單片機(jī)進(jìn)行控制
2.顯示部分：接收機(jī)顯示采用普通的12864液晶顯示，發(fā)射部分為了減小其體積采用OLED液晶，功耗低，體積小，顯示效果好
3.電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分：采用的是L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，價(jià)格低，抗干擾能力強(qiáng)，安全性高，可靠性強(qiáng)，大大提高了電機(jī)的效率。
4.速度檢測(cè)部分：采用44E開關(guān)型霍爾傳感器，成本低，電路簡(jiǎn)單，可與單片機(jī)IO口直接連接，操作方便。
5.無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸采用NRF24L01無(wú)線模塊，工作在 2.4~2.5GHz 世界通用 ISM 頻段，工作電流只有 10.5mA， 接收時(shí)工作電流只有 18mA， 多種低功率工作模式， 功耗低。
6.核心控制算法PID：此電路采用的是PID算法里的增量式算法，

pid.voltage=pid.Kp*pid.err+pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pid.err_last);
增量式算法不需做累加， 計(jì)算誤差和計(jì)算精度問(wèn)題對(duì)控制量的計(jì)算影響較??；
系統(tǒng)工作原理方框圖：