文档介绍：直流电机调速方案设计
直流电机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。 下面就随一起去阅读直流电机调速方案设计，相信能带给大家帮助。
本文以 AT89S51单片机为核心，提出了基于直流电机调速与测速系统的设计方案， 然后给出了系统的主电路结构， 以及驱动电路设计和系统软件设计。本方案充分利用了单片机的优点，具有频率高、响应快的特点。
引言
直流电机是工业生产中常用的驱动设备，具有良好的起动、制
动性能。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础， 采用运算放大
器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成。 控制系统的硬件部分
复杂、功能单一，调试困难。本方案采用单片机控制系统，使得许多
控制功能及算法可以采用软件技术来完成， 为直流电动机的控制提供
了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。
基于单片机的 PWM直流调速原理
P W M （脉冲宽度调制 P u l s e W i d t hModulation ）简称
脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种
技术，广泛应用在测量、功率控制与变换等许多领域中。脉宽调制是
一种模拟控制方式， 其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极的偏置，
改变晶体管导通时间。 是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行
控制的一种非常有效的技术。
PWM 可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制
等。 在 PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断
开电源，并根据需要改变一个周期内 “接通”和“断开”时间的长短。
通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”
来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此， PWM 又被称为“开关驱动装置” .PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压。所以通过调节占空比，可以实现调节输出电压无级连续调节。
调速和测速系统的主体电路设计
整个系统由输入电路、 PWM调制、测速电路、驱动电路、控制部分及显示等部分组成， PWM调制选用 AT89S51单片机通过软件实现频率和占空比的调节。
直流电机调速的设计方案
驱动电路用光耦隔离保护电路，控制部分由单片机和外围电路
组成，实现各种控制要求， 外围电路主要完成对输入信号的采集、操
作、对速度进行控制，显示部分采用四位共阳数码管。系统方框图如
图 1 所示。
硬件方面以 STC89C51单片机为核心，与复位电路、晶振电路、
驱动电路，测速电路，键盘和 LED显示模块构成最小系统。软件上通
过用 C51语言编程产生 PWM脉冲信号的输出、键盘、 LED显示器的数
据传输。通过键盘调节速度档位给定值，实现按给定值跟踪，在 LED
显示器上显示， 最后再由单片机输出 PWM脉冲信号，通过测速电路把
转速反馈给 CPU并且通过 CPU把转速显示在 LED显示器上，从而达到
想要设定的