利用PWM 脈mai衝chong信xin號hao的de占zhan空kong比bi決jue定ding輸shu出chu到dao直zhi流liu電dian機ji的de平ping均jun電dian壓ya的de大da小xiao。通tong過guo調tiao節jie占zhan空kong比bi
，可ke以yi實shi現xian調tiao節jie輸shu出chu電dian壓ya的de目mu的de
，而er且qie輸shu出chu電dian壓ya可ke以yi實shi現xian無wu級ji連lian續xu調tiao節jie。本ben文wen以yiAT89S51單(dan)片(pian)機(ji)為(wei)核(he)心(xin)，提(ti)出(chu)了(le)基(ji)於(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)調(tiao)速(su)與(yu)測(ce)速(su)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)方(fang)案(an)，然(ran)後(hou)給(gei)出(chu)了(le)係(xi)統(tong)的(de)主(zhu)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)，以(yi)及(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)和(he)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)設(she)計(ji)。本(ben)方(fang)案(an)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)了(le)單(dan)片(pian)機(ji)的(de)優(you)點(dian)，具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)高(gao)、響應快的特點。直流電機是工業生產中常用的驅動設備，具有良好的起動、製動性能。早期直流電動機的控製均以模擬電路為基礎，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數字電路組成。控製係統的硬件部分複雜、功能單一
，調試困難。

調速和測速係統的主體電路設計

整個係統由輸入電路、PWM 調製
、測速電路、驅動電路、控製部分及顯示等部分組成
，PWM 調製選用AT89S51danpianjitongguoruanjianshixianpinlvhezhankongbidetiaojie。qudongdianluyongguangougelibaohudianlu，kongzhibufenyoudanpianjihewaiweidianluzucheng，shixiangezhongkongzhiyaoqiu，waiweidianluzhuyaowanchengduishuruxinhaodecaiji、操作、對速度進行控製，顯示部分采用四位共陽數碼管。

硬件方麵以STC89C51單片機為核心，與複位電路、晶振電路
、驅動電路，測速電路，鍵盤和LED 顯示模塊構成最小係統。軟件上通過用C51語言編程產生PWM 脈衝信號的輸出
、鍵盤、LED 顯示器的數據傳輸。通過鍵盤調節速度檔位給定值
，實現按給定值跟蹤
，在LED 顯示器上顯示

，最後再由單片機輸出PWM 脈衝信號，通過測速電路把轉速反饋給CPU 並且通過CPU 把轉速顯示在LED 顯示器上，從而達到想要設定的轉速。
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直流電機驅動電路設計

從單片機直接輸出的控製信號無法直接驅動12V 直流電機
，目前大多采用H 橋式驅動
，為便於製作，驅動模塊采用光電耦合器對控製電路和主電路進行隔離
，達到保護作用。U3輸出PWM 控製信號通過三極管反相驅動電機
，實現電機的調速。驅動電路圖如圖2所示。

測速電路設計

測速模塊由U 型光電開關
、zhuanpanjiwaiweidianluzucheng，dianjizhuandongshidaidongzhuanpanzhuandong，zhuanpanshangfuyoubagexiaokong
，dangzhuanpanzhuandongyizhouchanshengbagemaichongxinhao
，youcikeyibadianjizhuandongdewuliliangzhuanhuanchengbianhuademaichongxinhao
，jingQ5開關驅動輸送到單片機外部中斷P3.3進行計數，實現對電機速度的監測。測速電路如圖3所示。

設計中應用了比較常見的光電測速方法來實現，其具體做法是將電機軸上固定一圓盤
，在測速模塊中U 型(xing)光(guang)耦(ou)。通(tong)過(guo)轉(zhuan)盤(pan)上(shang)八(ba)個(ge)圓(yuan)孔(kong)，產(chan)生(sheng)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)。電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)到(dao)孔(kong)處(chu)時(shi)
，發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)通(tong)過(guo)縫(feng)隙(xi)將(jiang)光(guang)照(zhao)射(she)到(dao)光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)上(shang)，三(san)極(ji)管(guan)導(dao)通(tong)，反(fan)之(zhi)三(san)極(ji)管(guan)截(jie)止(zhi)。U 型光電開關與轉盤的安裝如圖5所示：把轉盤固定在電動機的轉軸上，安裝U 型光耦，把光耦插入轉盤上，用螺絲固定，轉盤邊要安裝在U 型光電開關的槽中間。

基ji於yu單dan片pian機ji控kong製zhi直zhi流liu電dian機ji的de測ce速su與yu調tiao速su係xi統tong設she計ji方fang案an是shi將jiang輸shu入ru的de信xin號hao通tong過guo單dan片pian機ji轉zhuan換huan後hou輸shu出chu控kong製zhi信xin號hao通tong過guo驅qu動dong電dian路lu調tiao節jie直zhi流liu電dian動dong機ji的de轉zhuan速su
，並bing且qie能neng實shi時shi監jian控kong直zhi流liu電dian動dong機ji的de速su度du。由you於yu采cai用yong的de是shiPWM 控kong製zhi技ji術shu可ke以yi達da到dao高gao精jing度du的de速su度du控kong製zhi。測ce速su采cai用yong光guang電dian開kai關guan
，輕qing鬆song實shi現xian速su度du的de檢jian測ce，為wei此ci，方fang案an中zhong所suo設she計ji的de直zhi流liu電dian機ji的de測ce速su與yu調tiao速su係xi統tong具ju有you速su度du輸shu入ru、檢測、顯示
、脈寬調製
、電機驅動等主要電路
，便於對電機速度進行控製與顯示。

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