基于STM32单片机直流电机测速报警系统设计与制作.pdf
湖南商务职业技术学院毕业设计
目录
1产品功能分析1
1.1设计背景及内容1
1.2功能分析2
2设计方案遴选2
2.1芯片的选择2
2.2电机驱动板的遴选3
2.3按键方案的遴选3
2.4产品总框架设计4
3产品硬件设计4
3.1STM32F103C8T6最小系统电路设计4
3.2霍尔编码器设计5
3.3OLED12864显示屏设计6
3.4蜂鸣器设计7
3.5按键系统设计8
4产品软件设计9
4.1主程序流程图9
4.2产品程序设计10
5产品制作与调试10
5.1系统电路组装步骤10
5.2程序设计过程10
6产品使用方法11
6.1产品装配图11
6.2产品装配图11
附录1元器件清单13
附录2电路原理图14
附录3PCB设计图15
附录4作品实物照16
I
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附录5作品实物反面照17
附录6部分软件主程序代码18
II
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基于STM32单片机直流电机测速报警系统设计与制作
1产品功能分析
1.1设计背景及内容
随着工业自动化水平的不断提高，直流电机在各种工业领域中的应用越来
越广泛，如机械制造、化工生产、食品加工等。对于这些应用场景，对直流电
机的旋转速度进行精确测量和实时监控至关重要。传统的直流电机测速方法主
要采用机械式测速发电机，这种方法受机械磨损、高转速和低转速的影响较大，
易出现误差，且无法实现实时监控。
STM32单片机是一种基于ARMCortex-M内核的32位微控制器，由意法半
导体（ST）公司开发。它具有出色的处理性能和运行速度，同时配备了丰富的
外设，包括多个定时器、计数器、PWM输出、ADC、DAC、通信接口等，可以帮
助开发人员实现各种不同的应用需求。STM32单片机采用了先进的低功耗技术，
可以在不降低性能的情况下降低功耗，使其非常适合需要长时间运行或在电池
供电的设备中使用。
本系统基于STM32单片机，利用编码器对直流电机的旋转速度进行测量，
并通过、报警装置实现直观、实时的监控。同时，通过OLED显示实时转速和按
键调节功能，进一步提高了系统的实用性和灵活性。具体设计内容如下：
（1）编码器模块：采用霍尔编码器对直流电机的旋转速度进行测量。编码
器与电机轴连接，随着电机的旋转，编码器输出一系列脉冲信号。STM32单片
机通过GPIO口读取这些脉冲信号，并计算出电机的实时转速。
（2）显示模块：通过0.96寸的OLED显示屏。实时显示转速帮助操作人员
更直观地了解电机转速的变化情况。屏幕与STM32单片机通过I2C通信连接。
（3）报警模块：当电机的转速超过预设的阈值时，系统会触发报警装置，
通过LED闪烁和蜂鸣器声音进行报警，提醒操作人员采取相应措施。
（4）按键模块：通过按键操作，用户可以根据实际需要调整阈值大小以及
控制电机的转动状态，实现系统的灵活控制。按键与STM32单片机的IO口连接