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基于nRF24L01的数控机床无线手轮设计

本文摘要:传统的有线电子手轮由于受到连接线的约束,在操作者时有诸多不便.为了使手轮的操作者更为便利,提升工作效率,用于单片机收集手轮产生的信号,再行通过无线射频芯片nRF24L01展开信号的传输,设计出有一种数控机床无线手轮.使得手轮的用于挣脱了有线的束缚. 0章节 手轮,即手摇脉冲发生器.在数控系统中,刀具微动.工件对刀.工作台的随动.机床原点的修正等这些功能一般来说是通过手轮操作者来构建的.手轮主要由光电编码器.坐标轴选择开关和增量倍率选择开关构成,用作手摇方式掌控数控机床适当坐

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传统的有线电子手轮由于受到连接线的约束,在操作者时有诸多不便.为了使手轮的操作者更为便利,提升工作效率,用于单片机收集手轮产生的信号,再行通过无线射频芯片nRF24L01展开信号的传输,设计出有一种数控机床无线手轮.使得手轮的用于挣脱了有线的束缚.  0章节  手轮,即手摇脉冲发生器.在数控系统中,刀具微动.工件对刀.工作台的随动.机床原点的修正等这些功能一般来说是通过手轮操作者来构建的.手轮主要由光电编码器.坐标轴选择开关和增量倍率选择开关构成,用作手摇方式掌控数控机床适当坐标轴的移动.但传统的有线手轮的连接线的接头处更容易脱落,用于时间宽了更容易经常出现相连不可信的问题,同时因为受到连接线的影响,用户无法环绕机床权利移动.如今无线通信技术更加成熟期,无线产品也更加多,由此可见,可以基于无线技术研发一种新型无线手轮来提高现有手轮的性能.本次设计了一种基于工业级内置硬件链路层协议

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的低成本无线芯片nRF24L01的无线手轮.手轮用于无线传输后,杜绝了连线脱落的问题,能提升手轮的使用寿命.挣脱有线相连的束缚,使用者可以移动权利,操作者便利,能提升工作效率.  1设计原理  本次设计的无线手轮,由手执升空末端和机床接收端两部分包含,工作原理如图1右图.升空末端由单片机控制器收集手轮产生的差分信号和按键产生的掌控信号,经过编码后通过无线方式发送到过来.接收端则由单片机掌控nRF24L01接管由手执发送到末端发过来的信号.经过解码后还原差分脉冲信号和按键掌控信号并输入用作掌控机床移动.  2硬件设计  2.1掌控信号的收集  信号的收集由Atmel公司的Atmega16单片机来已完成.  ATmega16单片机使用Harvard结构,内置WDT,具备高速.低功耗,可必要驱动LED.SSR或继电器等特点,具备很高的性价比,故搭配该单片机.发送到末端必须收集的信号有4

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路差分脉冲信号和按键掌控信号.当手轮上的光电编码器旋转时,将不会产生4路脉冲信号(A+,A-,B+,B-),其中A+和A-.B+和B-分别是极性相反两路信号.在手执末端,用于四重差分线接收器AM26C32将这四路脉冲信号转变成两路差分脉冲信号(A,B),从而便利MCU对信号展开处置.脉冲A和脉冲B不仅能体现光电编码器旋转的格数,同时还能体现光电编码器旋转的方向.当光电编码器于是以并转时,A互为落后B互为90,翻转时,B互为落后A互为90.图2得出于是以并转时脉冲A.B的波形图.  2.2nRF24L01无线发送  无线发送部分的核心芯片使用nRF24L01芯片.  nRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz世界标准化ISM频段的单片无线收发器芯片.输出功率.频道自由选择和协议的设置可以通过SPI模块展开设置.具备极低的电流消耗.该芯片反对多点间通信,最低传输速率约2Mb/s
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