(完整word版)PWM波直流电机速度调节系统
直流电机-PWM调速
PWM调速
脉冲宽度调制 - Pulse Width Modulation
• 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 • 应用：测量、通信、功率控制与变换
PWM
V T T/2
0
t
PWM
PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性 脉宽调制原理
脉冲宽度调制（PWM）是通过功率管的开关作用，将恒定 直流电压转换成频率一定，宽度可调的方波脉冲电压，通过 调节脉冲电压的宽度而改变输出电压平均值的一种功率变换 技术。由脉宽调制器向电机供电的系统称为脉宽调速系统， 简称PWM-M调速系统。
（二）可逆PWM变换器 其主电路结构有H型，T型等，常用H型变换器，它由4个 电力晶体管和 4个续流二极管组成桥式电路。在控制方式上 分双极式、单极式和受限单极式三种。着重分析双极式H型 PWM变换器，然后再简要说明其它方式的特点。 1、双极式可逆PWM变换器
+
Us
（1）构成特点 4个VT的基极驱动分两组。 VTl 和 VT4 同时导通和关断，
n0
U s
Ce
调速系统的空载转速，与占空比成正比；
n
Id R 负载电流造成的转速降。 Ce
9
2、有制动作用的PWM变换器 （1）电路组成 需制动时须有反向电流-id的通路，应设置控制反向的第 二个电力晶体管，形成VT1和VT2交替开关的电路，如图（a） 所示。电路由VT1和VT2，VD1和VD2组成。VT1是主管，起 控制作用；VT2是辅助管，构成电机的制动电路。
8
Ud
ton U s U s T
图3-2（b）中绘出了电枢的脉冲端电压ud、平均电压Ud和 电枢电流id的波形。id 是脉动的。因开关频率较高，电流脉 动幅值不会很大，影响到转速n和反电动势E的波动就更小了。
(完整word版)PWM控制电机转速
直流电机PWM控制1）设置四个按键控制直流电机，分别是起动、停止以及加、减速的脉宽控制（注意按键防抖，脉宽上下边界限制）；2）电机转动由光电传感器转换为脉冲，该脉冲的处理（输入至单片机外部中断）；3）利用串行静态显示转速（定时计数器实现秒定时，并记录一秒外部中断输入脉冲个数）；4）直流电机运行800转停止5）直流电机上下限速光电报警参考原理图如下所示：1）查询式键盘原理图2）6位串行静态显示原理图3）直流电机控制原理图PWM基本原理及其实现方法•PWM基本原理•PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。
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”。
电枢电压“占空比”与平均电压关系图电压平均值描述Vd = Vmax*D式中，Vd——电机的平均速度；Vmax——电机全通电时的速度(最大)；D = t1/T由公式(2)可见，当我们改变占空比D = t1/T时，就可以得到不同的电机平均速度，从而达到调速的目的。
严格地讲，平均速度n与占空比D并不是严格的线性关系，在一般的应用中，可以将其近似地看成线性关系。
PWM实现方法PWM信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方法；另一种是硬件的方法。
利用单片机对PwM信号的软件实现方法：Mcs一51系列典型产品805l具有两个定时器T0和T1。
通过控制定时器初值T0和T1，从而可以实现从8051的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形.在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中．目前广泛应用的是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值f占空比)来控制电机的转速。
直流电机PWM闭环调速系统
直流电机PWM闭环调速系统摘要：推出一种使用单片机的PWM直流电机闭环调速系统。
本系统结构简单，价格低廉，在实际应用中效果良好。
采用硬件电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多年，其硬件组成复杂，调整困难，缺乏控制的灵活性。
本文介绍的直流电机PWM闭环调速系统，使用低价位的单片微机89C2051为核心，实现闭环控制，并可进行数字显示和速度预置，方便了使用。
电机调速采用脉宽调制方式，与晶闸管调速相比技术先进，可减少对电源的污染。
本系统已用于健身跑步机调速，工作可靠，使用效果良好。
图1是本系统的线路图，主要有PWM信号发生、闭环调速微机控制、直流电机驱动等几部分组成。
1 PWM 信号发生电路PWM波可由具有PWM输出的单片机(如80C198等)通过编程产生，也可采用PWM专用芯片来实现。
PWM波的频率太高时，对直流电机驱动的功率管要求太高，太低时产生电磁噪声较大。
实践应用中PWM波的频率在18kHz 左右效果最好。
经综合分析，本系统采用两片4位数值比较器4585和一片12位串行计数器4040组成了PWM信号发生电路。
两片比较器U3、U2的A组接4040计数输出Q2～Q9端，B组接单片微机的P1端口。
改变P1端口的输出值，可使PWM 信号的占空比产生变化，进行调速控制。
计数器4040的计数输入端CLK接单片机2051晶振的振荡输出XTAL2。
晶振选用18MHz时，经QO～Q2的8分频，Q2～Q9的256分频，产生的PWM波形的频率为17．6kHz，适合光耦及功率开关管的合理工作范围。
计数器4040每来8个脉冲，其输出Q2～Q9加1，当计数值小于或等于单片机P1端口输出值X时，U2的(A>B)输出端保持为低电平，当计数值大于X时U2的(A>B)输出端为高电平。
随着计数值的增加，Q2～Q9由全“1”变为全“O”时，(A>B)输出端又变为低电平，这样，在U2的(A>B)端得到PWM的信号，其占空比为(255-X/255)×100％，改变X值可改变PWM信号的占空比，进行直流电机的转速控制。
直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统课程设计
电力拖动课程设计题目：直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统姓名：学号：班级：指导老师：课程评分：日期目录一、设计目标与技术参数二、设计基本原理（一）调速系统的总体设计（二）桥式可逆PWM变换器的工作原理（三）双闭环调速系统的静特性分析（四）双闭环调速系统的稳态框图（五）双闭环调速系统的硬件电路（六）泵升电压限制（七）主电路参数计算和元件选择（八）调节器参数计算三、仿真（一）仿真原理（含建模及参数）（二）重要仿真结果（目的为验证设计参数的正确性）四、结论参考文献附录1：调速系统总图附录2：调速系统仿真图一、设计目标与技术参数直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统的设计目标如下：额定电压：U N=220V；额定电流：I N=136A；额定转速：n N：=1460r/min；电枢回路总电阻：R=0.45Ω；电磁时间常数：T l=0.076s；机电时间常数：T m=0.161s；电动势系数：C e=0.132V*min/r；转速过滤时间常数：T on=0.01s；转速反馈系数α=0.01V*min/r；允许电流过载倍数：λ=1.5；电流反馈系数：β=0.07V/A；电流超调量：σi≤5%；转速超调量：σi≤10%；运算放大器：R0=4KΩ；晶体管PWM功率放大器：工作频率：2KHz；工作方式：H型双极性。
PWM变换器的放大系数：K S=20。
二、设计基本原理（一）调速系统的总体设计在电力拖动控制系统的理论课学习中已经知道，采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以保证系统稳定的前提下实现转速无静差。
但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环调速系统就难以满足需要。
这主要是因为在单闭环调速系统中不能随心所欲的控制电流和转矩的动态过程。
如图2-1所示。
图2-1 直流调速系统启动过程的电流和转速波形用双闭环转速电流调节方法，虽然相对成本较高，但保证了系统的可靠性能，保证了对生产工艺的要求的满足，既保证了稳态后速度的稳定，同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。
PWM直流电机调速
PWM直流电机调速摘要本文首先简要介绍了直流小电机的实行方案最终选择方案一作为实施方案；然后介绍了PWM相关的原理脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。
它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，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
之后详细设计了基于MCS-51 单片机的直流小电机PWM调速的系统硬件电路以及各电路硬件说明目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，；最后是实现直流小电机PWM直流调速系统软件设计，附录有相关的系统源程序。
关键词PWM，单片机，直流电机AbstractThis article first briefly introduced as soon as directs current the small electrical machinery to implement the plan the selection scheme to take the implementation plan finally; Then introduced the PWM related principle The pulse width modulation (PWM) is English “Pulse Width Modulation” abbreviation, abbreviation pulse-duration modulation. It is loses using microprocessor's digit carries on the control to the analogous circuit one kind of very effective technology, widely applies in the survey, the correspondence, the power control and the transformation and so on many domains.the pulse width modulation (PWM) is one kind carries on the digital coding to the simulated signal level the method. Through the high resolution counter's use, the square-wave dutyfactor is modulated uses for to carry on to a concrete simulated signal level the code.; Afterward detailed design based on MCS-51 monolithic integrated circuit's direct-current small electrical machinery PWM velocity modulation system hardware electric circuit as well as various electric circuits hardware explanation; Finally is realizes directs current the small electrical machinery PWM cocurrent velocity modulation system software design, the appendix has the relatedsystem source program.key word：PWM monolithic integrated circuit direct current machine目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章方案论证 (3)2.1总体方案论证 (3)2.2 PWM的基本工作原理 (5)2.3 直流电动机转速控制系统的工作原理 (5)2.4 PWM码简介及解码原理 (6)第3章系统硬件电路设计 (7)3.1电源电路设计 (7)3.2单片机最小应用系统的实现 (7)3.3 D/A转换接口电路设计 (10)3.3.1 DAC0832简介 (10)3.3.2 DAC0832与单片机的接口 (11)3.4功放电路 (12)3.4.1晶体三极管 (12)3.4.2基本放大电路的组成 (13)第4章系统软件电路设计 (14)4.1 软件实现方法 (14)4.2程序的基本组成 (14)4.2.1主程序设计 (14)4.2.2定时中断子程序设计 (15)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (24)附录C (30)第1章绪论1.1 选题背景和目的直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称PWM)调速产生于20世纪70 年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。
PWM波直流电机速度调节系统
课程设计设计题目： PWM波直流电机速度调节系统学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一引言 (1)1.1开发背景 (2)1.2数字控制器D(z) (5)二直流电动机调速概述 (4)2.1直流电机调速原理 (4)2.2直流调速系统实现方式 (5)2.3 8051单片机简介……………………………………………………………三硬件电路设计............................................................................................ (7)3.1 PWM波形的程序实现 (7)3.2直流电动机驱动 (8)3.3续流电路设计 (9)四软件设计 (10)4.1主程序设计 (10)4.2 数码显数设计 (11)4.3 功能程序设计 (12)4.4仿真图 (17)4.5 仿真结果分析 (18)五心得体会 (18)摘要：在国民生产中，随着现代技术的发展，电力电子技术已得到了全面的发展，其技术已应用到各个领域。
在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的启动、制动和调速性能,直流电机调速系统已广泛运用于工业、航天领域的各个方面,最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM)直流调速技术,具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低的特点.而利用计算机数字控制也成了直流调速的一种手段,数字控制系统硬件电路的标准化程度高,控制软件能够进行复杂运算,可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律,此外还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟系统无法实现的功能。
关键字：80c51单片机；PWM调速技术；直流电动机一引言1.1开发背景1 绪论1.1课题的研究背景和意义直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。
由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高的效率，优异的动态特性；尽管近年来不断受到其他电动机(如交流变频电机、步进电机等)的挑战，但到目前为止，它仍然是大多数调速控制电动机的优先选择。
(完整版)Pwm电机调速原理
Pwm 电机调速原理对于电机的转速调整，我们是采用脉宽调制（PWM）办法，控制电机的时候，电源并非连续地向电机供电，而是在一个特定的频率下以方波脉冲的形式提供电能。
不同占空比的方波信号能对电机起到调速作用，这是因为电机实际上是一个大电感，它有阻碍输入电流和电压突变的能力，因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上，这样，改变在始能端PE2和PD5上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小，从而改变了转速。
此电路中用微处理机来实现脉宽调制，通常的方法有两种：（1）用软件方式来实现，即通过执行软件延时循环程序交替改变端口某个二进制位输出逻辑状态来产生脉宽调制信号，设置不同的延时时间得到不同的占空比。
（2）硬件实验自动产生PWM信号，不占用CPU处理的时间。
这就要用到ATMEGA8515啲在PWM模式下的计数器1,具体内容可参考相关书籍。
51 单片机PWM 程序产生两个PWM,要求两个PWM波形占空都为80/256,两个波形之间要错开，不能同时为高电平！高电平之间相差48/256，PWM这个功能在PIC单片机上就有，但是如果你就要用51单片机的话，也是可以的，但是比较的麻烦.可以用定时器T0来控制频率，定是让一个I0 口输出高电平，在这个定时器TO的中断当中起动定时器T1,而这个T1是让10 口输出低电平，这样改变定时器TO的初值就可以改变频率，改变定时器T1 的初值就可以改变占空比。
*程序思路说明：*关于频率和占空比的确定，对于12M晶振，假定PWM输出频率为1KHZ这样定时中断次数**设定为C=10,即0.01MS中断一次，则TH0=FF,TL0=F|6；于设定中断时间为0.01ms，这样可以设定占空比可从1-100变化。
即0.01ms*100=1ms * TH0和TL0是计数器0的高8位和低8位计数器，计算办法:TL0=(65536-C)%256; *TH0=(65536C)/256,其中C为所要计数的次数即多长时间产生一次中断；TMOD是计数器工作模式选择，0X01表示选用模式1,它有16 位计数器，最大计数脉冲为65536, 最长时间为1ms65536=65.536ms#include <REGX51.H>#define uchar unsigned char#defineV_TH00XFF#defineV_TL00XF6#define V_TM0D0X01void init_sys(void); /* 系统初始化函数void Delay5Ms(void);unsigned char ZKB1,ZKB2;void main (void){init_sys();ZKB1=40; /* 占空比初始值设定*/ZKB2=70; /* 占空比初始值设定*/while(1){if (!P1_1)// 如果按了+键，增加占空比{Delay5Ms();if (!P1_1){ZKB1++;ZKB2=100-ZKB1; } } if (!P1_2) //如果按了-键，减少占空比{Delay5Ms();if (!P1_2){ZKB1--;ZKB2=100-ZKB1;}}/* 对占空比值限定范围*/ if (ZKB1>99)ZKB1=1; if(ZKB1<1)ZKB1=99; } }/******************************************************* 函数功能：对系统进行初始化，包括定时器初始化和变量初始化*/ void init_sys(void) /* 系统初始化函数*/ {/* 定时器初始化*/ TMOD="V"_TMOD; TH0=V_TH0;TL0=V_TL0; TR0=1; ET0=1; EA="1"; }// 延时void Delay5Ms(void) {unsigned int TempCyc= 1000; while(TempCyc--); }/* 中断函数*/void timer0(void) interrupt 1 using 2 {static uchar click="0"; /* 中断次数计数器变量*/TH0=V_TH0; /* 恢复定时器初始值*/ TL0=V_TL0;++click;if (click>=100)click="0";if (click<=ZKB1) /* 当小于占空比值时输出低电平，高于时是高电平，从而实现占空比的调整*/ P1_3=0;elseP1_3=1;if (click<=ZKB2) P1_4=0; elseP1_4=1; } <。
(完整word版)直流电动机的PWM调压调速原理(word文档良心出品)
直流电动机的PWM调压调速原理直流电动机转速N的表达式为：N=U-IR/Kφ由上式可得，直流电动机的转速控制方法可分为两类：调节励磁磁通的励磁控制方法和调节电枢电压的电枢控制方法。
其中励磁控制方法在低速时受磁极饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制，并且励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。
现在，大多数应用场合都使用电枢控制方法。
对电动机的驱动离不开半导体功率器件。
在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中，对半导体器件的使用上又可分为两种方式：线性放大驱动方式和开关驱动方式。
线性放大驱动方式是使半导体功率器件工作在线性区。
这种方式的优点是：控制原理简单，输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小；但是功率器件在线性区工作时由于产生热量会消耗大部分电功率，效率和散热问题严重，因此这种方式只用于微小功率直流电动机的驱动。
绝大多数直流电动机采用开关驱动方式。
开关驱动方式是使半导体器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM来控制电动机电枢电压，实现调速。
在PWM调速时，占空比α是一个重要参数。
以下3种方法都可以改变占空比的值。
（1）定宽调频法这种方法是保持t1不变，只改变t2，这样使周期T（或频率）也随之改变。
（2）调频调宽法这种方法是保持t2不变，只改变t1，这样使周期T（或频率）也随之改变。
（3）定频调宽法这种方法是使周期T（或频率）保持不变，而同时改变t1和t2。
前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期（或频率），当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时，将会引起振荡，因此这两种方法用得很少。
目前，在直流电动机的控制中，主要使用定频调宽法。
直流电动机双极性驱动可逆PWM控制系统双极性驱动则是指在一个PWM周期里，作为在电枢两端的脉冲电压是正负交替的。
双极性驱动电路有两种，一种称为T型，它由两个开关管组成，采用正负电源，相当于两个不可逆控制系统的组合。
但由于T型双极性驱动中的开关管要承受较高的反向电压，因此只用在低压小功率直流电动机驱动。
机车直流PWM调速系统打印版
摘要当今社会存在有多种形式的能量，例如核能、热能、势能、风能、化学能、太阳能等。
但可以直接或作为载体被人们在生产、生活使用的能量大多数是电能，而电机可以把电能转化为动能或把其它形式能量转化为电能。
电机对于科学技术的发展，改变社会的生产面貌，推动人类社会向前发展，具有极其重要的意义。
本论文设计的直流电机控制方法是利用单片机和脉宽调制控制技术（简称为 PWM）实现对直流电机的转速调节、正转、反转及停车控制。
采用了这种新型的 PWM 控制方法有其独特的优异性，具体来说主要有以下几点：（1）电路结构简单，需要的功率组件很少，这里只利用 AT89S52 单片机和模数转换器 ADC0832 及 1602LCD 模块组，大大节省了工程成本。
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小。
（3）低速性能好，调速范围宽。
（4）快速响应性能好，动态抗干扰能力强，当电动机的负载发生变化时，控制部分能够快速调整输出 PWM 信号的占空比，使得电动机维持在既定的转速上。
（5）主电路组件工作在开关状态，导通损耗小，装置效率高。
（6）控制简便，只要通过键盘输入想要的转速，系统自动改变控制 PWM 信号占空比的参数就能实现对直流电机的转速设置，使其在理论上能够稳定在任意速度工作。
关键词：单片机模数转换器 PWM目录1 概述 (1)1.1 选题背景 (1)1.2设计内容 (1)2 单闭环控制直流脉宽调速系统 (3)2.1 直流电机的PWM调速原理 (3)2.2 调速系统的静态指标 (5)2.3 PWM下直流电机的运行状态 (6)2.4 PWM变换器的类型 (6)3 PWM调速控制系统硬件设计 (8)3.1 AT89S52单片机简介 (8)3.1.1 引脚排列及功能AT89C52 (9)3.1.2 I/O 口线 (9)3.1.3 FLASH 编程的串行模式 (11)3.2 主电路设计PWM (12)3.3 MOSFET驱动电路设计 (14)3.4 A/D转换器 (15)3.5 Flash存储器 (16)3.6 Cs6839霍尔线形集成传感器 (19)3.7 I/O口串行扩展芯片 (20)3.8 键盘 (21)3.9 R-S触发器防抖电路 (23)3.10 硬件电路设计特点 (24)4 PWM调速控制系统软件设计 (26)4.1 主程序 (26)4.2 转速调节子程序 (26)4.3 ADC0832的模数转换子程序 (28)4.4 Flash存储器 (30)4.5 键盘与PCF8574 (33)4.6 遇障碍功能子程序 (35)结论 (37)参考文献 (38)1 概述1.1 选题背景近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。
直流电机PWM调速
直流电机转速的PWM控制测速王鹏辉姬玉燕摘要本设计采用PWM的控制原理来完成对直流电机的正转、反转以及其加速、减速过程的控制，在此过程中是通过单片机的定时器加上中断的方式产生不同时长的高低电压脉冲信号来完成。
并通过霍尔传感器对直流电机的转速进行测定，最后将实时测定的转速数值1602液晶屏上。
关键词：PWM控制直流电机霍尔传感器 1602液晶显示屏 L298驱动一、设计目的：了解直流电机工作原理，掌握用单片机来控制直流电机系统的硬件设计方法，熟悉直流电机驱动程序的设计与调试，能够熟练应用PWM方法来控制直流电机的正反转和加减速，提高单片机应用系统设计和调试水平。
1.1系统方案提出和论证转速测量的方案选择,一般要考虑传感器的结构、安装以及测速范围与环境条件等方面的适用性;再就是二次仪表的要求,除了显示以外还有控制、通讯和远传方面的要求。
本说明书中给出两种转速测量方案，经过我和伙伴查资料、构思和自己的设计，总体电路我们有两套设计方案，部分重要模块也考虑了其它设计方法，经过分析，从实现难度、熟悉程度、器件用量等方面综合考虑，我们才最终选择了一个方案。
下面就看一下我们对两套设计方案的简要说明。
1.2 方案一：霍尔传感器测量方案霍尔传感器是利用霍尔效应进行工作的？其核心元件是根据霍尔效应原理制成的霍尔元件。
本文介绍一种泵驱动轴的转速采用霍尔转速传感器测量。
霍尔转速传感器的结构原理图如图3.1, 霍尔转速传感器的接线图如图3.2 。
传感器的定子上有2 个互相垂直的绕组A 和B, 在绕组的中心线上粘有霍尔片HA 和HB ,转子为永久磁钢,霍尔元件HA 和HB 的激励电机分别与绕组A 和B 相连,它们的霍尔电极串联后作为传感器的输出。
图3.1 霍尔转速传感器的结构原理图方案霍尔转速传感器的接线图缺点：采用霍尔传感器在信号采样的时候，会出现采样不精确，因为它是靠磁性感应才采集脉冲的，使用时间长了会出现磁性变小，影响脉冲的采样精度。
PWM直流电机调速系统设计
PWM直流电机调速系统设计PWM（脉宽调制）直流电机调速系统设计是通过改变电机输入电压的有效值和频率，以控制电机转速的一种方法。
本文将介绍PWM直流电机调速系统的原理、设计过程和实施步骤。
一、PWM直流电机调速系统原理1.电机：PWM直流电机调速系统使用的电机一般是带有永磁励磁的直流电机，其转速与输入电压成正比。
2.传感器：传感器主要用于检测电机转速和转速反馈。
常用的传感器有霍尔传感器和编码器。
3.控制器：控制器通过接收传感器反馈信号，并与用户输入信号进行比较来调整电机输入电压。
控制器一般包括比较器、计数器、时钟和PWM 发生器。
4.功率电源：功率电源负责提供PWM信号的电源。
PWM直流电机调速系统的工作原理是：先将用户输入转速转化为电压信号，然后通过比较器将输入信号与传感器反馈信号进行比较，再将比较结果输入给计数器，由计数器根据输入信号的边沿通过时钟控制PWM发生器，最后通过功率电源提供PWM信号给电机。
二、PWM直流电机调速系统设计过程1.确定电机类型和参数：根据实际需要确定使用的直流电机类型和技术参数，包括额定电压、额定转速、功率等。
2.选择传感器：根据调速要求选择合适的传感器，常用的有霍尔传感器和编码器。
3.设计控制器：根据电机类型和传感器选择合适的控制器，设计比较器、计数器、时钟和PWM发生器电路，并进行连线连接。
4.设计功率电源：根据控制器和电机的电压和电流要求设计适当的功率电源电路。
5.总结设计参数：总结所选器件和电路的技术参数，确保设计完整。
三、PWM直流电机调速系统实施步骤1.进行电路连线：根据设计图将所选器件和电路进行连线连接，包括控制器、传感器、电机和功率电源。
2.进行参数调整：根据需要进行控制器参数的调整，如比较器的阈值、计数器的初始值等。
3.进行调速测试：连接电源后，通过用户输入信号和传感器反馈信号进行调速测试。
根据测试结果进行参数调整。
4.优化系统性能：根据测试结果优化系统性能，如改进控制器参数、调整电机参数等。
单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》
单片机原理及应用课程设计报告设计题目：学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日目录设计题目 (1)1 设计要求及主要技术指标： (1)1.1 设计要求 (1)1.2 主要技术指标 (2)2 设计过程 (2)2.1 题目分析 (4)2.2 整体构思 (4)2.3 具体实现 ................... 错误!未定义书签。
3 元件说明及相关计算 (5)3.1 元件说明 (5)3.2 相关计算 (6)4 调试过程 (6)4.1 调试过程 (6)4.2 遇到问题及解决措施 (7)5 心得体会 (7)参考文献 (8)附录一：电路原理图 (9)附录二：程序清单 (9)设计题目：PWM直流电机调速系统本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。
电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。
通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。
电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。
关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；PWM波形；LED显示器；51单片机1 设计要求及主要技术指标：基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。
1.1 设计要求（1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。
（2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。
（3）设计一个4个按键的键盘。
K1:“启动/停止”。
K2：“正转/反转”。
K3：“加速”。
K4:“减速”。
（4）手动控制。
在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。
直流电机PWM调速控制系统设计
直流电机PWM调速控制系统设计一、引言直流电机是一种常见的电动机，广泛应用于工业生产中的机械传动系统。
为了实现对直流电机的调速控制，可以采用PWM（脉宽调制）技术。
PWM调速控制系统通过控制脉冲宽度的变化来调整输出信号的平均电压，从而改变电机的转速。
本文将详细介绍直流电机PWM调速控制系统的设计原理、电路设计和控制算法等方面。
二、设计原理1、PWM调制原理PWM调制是一种通过改变脉冲宽度来控制平均电压的技术。
在PWM调速控制系统中，主要是通过改变脉冲的占空比来改变输出信号的平均电压，从而调整电机的转速。
2、直流电机调速原理直流电机的转速与电源电压成正比，转速调节的基本原理是改变电机的供电电压。
在PWM调速控制系统中，通过改变PWM信号的占空比，即每个周期高电平的时间占总周期时间的比例，来改变电机的供电电压，从而控制电机的转速。
三、电路设计1、输入电源电压变换电路为了适应不同的输入电源电压，需要设计输入电源电压变换电路。
该电路的功能是将输入电源电压通过变压器等元件进行变压或变换，使其适应电机的工作电压要求。
2、PWM信号发生电路PWM信号发生电路主要是负责产生PWM信号。
常用的PWM信号发生电路有555定时器电路和单片机控制电路等。
3、驱动电路驱动电路用于控制电机的供电电压。
常见的驱动电路有晶闸管调压电路、MOSFET驱动电路等。
通过改变驱动电路的控制信号，可以改变电机的转速。
四、控制算法在PWM调速控制系统中，需要设计相应的控制算法，来根据系统输入和输出变量进行调速控制。
常见的控制算法有PID控制算法等。
PID控制算法是一种经典的控制算法，通过对系统的误差、误差变化率和误差积分进行综合调节，来控制输出变量。
在PWM调速控制系统中，可以根据电机的转速反馈信号和设定转速信号，计算出误差，并根据PID 控制算法调节PWM信号的占空比，从而实现对电机转速的精确控制。
五、系统实现根据上述设计原理、电路设计和控制算法，可以实现直流电机PWM调速控制系统的设计。
直流电机的PWM冲调速控制技术
直流电机的PWM冲调速控制技术直流电机的PWM冲(宽度调变)调速控制技术为调节马达转速和方向需要对其直流电压的大小和方向进行控制。
目前，常用大功率晶体管脉宽调制（PWM）调速驱动系统和可控硅直流调速驱动系统两种方式。
可控硅直流（SCR）驱动方式，主要通过调节触发装置控制SCR 的导通角来移动触发脉冲的相位，从而改变整流电压的大小，使直流电机电枢电压的变化易平滑调速。
由于SCR本身的工作原理和电源的特点，导通后是利用交流过零来关闭的，因此，在低整流电压时，其输出是很小的尖峰值的平均值，从而造成电流的不连续性。
由于晶体管的开关响应特性远比SCR 好，因此前者的伺服驱动特性要比后者好得多。
所谓脉冲宽度调变(Pulse Width Modulate 简称 PWM)信号就是一连串可以调整脉冲宽度的信号。
脉宽调变是一种调变或改变某个方波的简单方法。
在它的基本形式上，方波工作周期（duty cycle）是根据输入信号的变化而变化。
在直流电机控制系统中，为了减少流经电机绕线电流及降低功率消耗等目的，常常使用脉冲宽度调变信号(PWM)来控制交换式功率组件的开与关动作时间。
其最常使用的就是借着改变输出脉冲宽度或频率来改变电机的转速。
图1 PWM 脉冲宽度调变信号图若将供应电机的电源在一个固定周期做ON及OFF的控制，则ON的时间越长，电机的转速越快，反之越慢。
此种ON与OFF比例控制速度的方法即称为脉冲宽度调变，ON的期间称为工作周期(duty cycle)，以百分比表示。
若直流电机的供应电源电压为10伏特，乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上，不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。
若直流电机的供应电源电压为10伏特，乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上，不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。
PWM产生器方块图如下图所示，计数器采下数计数器与上数计数器的两种PWM讯号。
单闭环pwm直流调速系统分析及校正
调速响应速度：系统的调速响应速度决定了系统的性能
调速精度：系统的调速精度决定了系统的性能
系统的动态特性分析
动态特性：系统的响应速度和稳定性
添加标题
响应速度：系统对输入信号的响应速度
添加标题
稳定性：系统在受到干扰后能否保持稳定
添加标题
动态特性分析方法：使用数学模型和仿真软件进行分析
添加标题
驱动电路：设计驱动电路，实现对电机的驱动和控制
添加标题
反馈电路：设计反馈电路，实现对电机转速的实时监测
添加标题
电源电路：设计电源电路，为系统提供稳定的电源供应
添加标题
保护电路：设计保护电路，防止过流、过压等异常情况对系统的损坏
软件实现
软件部署：将软件部署到硬件平台上，实现系统的运行和调速功能
校正效果：提高系统的稳定性和响应速度，降低误差和振荡
校正方法：采用PID控制器进行校正，包括比例、积分、微分三个部分
校正原理：通过调整闭环系统的参数，使系统达到稳定状态
系统的PID校正
PID控制器的设计：根据系统特性选择合适的PID参数
校正方法：采用Ziegler-Nichols方法、Tyreus-Luyben方法等
优化目标：提高系统的稳定性和响应速度
优化方法：采用自适应控制算法，如PID控制、模糊控制等
优化效果：提高系统的动态性能和抗干扰能力
优化参数：根据系统特性和优化目标，调整控制参数，如PID控制器的参数等
优化目标的确定
优化系统的控制参数和算法，提高系统的性能和效率
提高系统的精度和可靠性
降低系统的功耗和发热量
软件测试：对软件进行测试，确保其正确性和稳定性
PWM波直流电机速度调节系统
课程设计设计题目： PWM波直流电机速度调节系统学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一引言 (1)1.1开发背景 (2)1.2数字控制器D(z) (5)二直流电动机调速概述 (4)2.1直流电机调速原理 (4)2.2直流调速系统实现方式 (5)2.3 8051单片机简介……………………………………………………………三硬件电路设计............................................................................................ (7)3.1 PWM波形的程序实现 (7)3.2直流电动机驱动 (8)3.3续流电路设计 (9)四软件设计 (10)4.1主程序设计 (10)4.2 数码显数设计 (11)4.3 功能程序设计 (12)4.4仿真图 (17)4.5 仿真结果分析 (18)五心得体会 (18)摘要：在国民生产中，随着现代技术的发展，电力电子技术已得到了全面的发展，其技术已应用到各个领域。
在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的启动、制动和调速性能,直流电机调速系统已广泛运用于工业、航天领域的各个方面,最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM)直流调速技术,具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低的特点.而利用计算机数字控制也成了直流调速的一种手段,数字控制系统硬件电路的标准化程度高,控制软件能够进行复杂运算,可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律,此外还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟系统无法实现的功能。
关键字：80c51单片机；PWM调速技术；直流电动机一引言1.1开发背景1 绪论1.1课题的研究背景和意义直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。
由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高的效率，优异的动态特性；尽管近年来不断受到其他电动机(如交流变频电机、步进电机等)的挑战，但到目前为止，它仍然是大多数调速控制电动机的优先选择。
PWM直流电动机调速控制系统
课程设计报告题目： P W M直流电动机调速控制系统学生姓名：丁传朋学生学号： 1214040205 系别：电气信息工程学院专业：电子信息科学与技术专业届别： 2016届指导教师：朱士永电气信息工程学院制2014年6月PWM直流电动机调速控制系统学生：丁传朋指导老师：朱士永电气信息工程学院电子信息科学与技术摘要直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。
本文设计的直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。
电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。
通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。
电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。
关键词：直流电机调速；H桥驱动电路；LED显示器；51单片机目录摘要 (1)第1章引言 (3)1.1 概况 (3)1.2 国内外发展现状 (3)1.3 要求 (4)1.4 设计目的和意义 (5)第2章方案论证和选择 (6)2.1 电机调速控制模块 (6)2.2 PWM调速工作方式 (6)2.3 PWM调脉宽方式 (6)2.4 PWM软件实现方式 (6)第3章系统硬件电路设计 (7)3.1信号输入电路 (8)3.2电机PWM驱动模块的电路 (8)第4章系统的软件设计 (9)4.1 单片机选择 (9)4.2系统软件设计分析 (9)第5章单片机系统综合调试 (13)5.1 PROTEUS设计与仿真平台 (13)5.2 PROTEUS设计与单片机传统开发过程比较 (14)5.3 仿真结果与分析 (14)结束语 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)第1章引言1.1 概况现代工业的电力拖动一般都要求局部或全部的自动化，因此必然要与各种控制元件组成的自动控制系统联系起来，而电力拖动则可视为自动化电力拖动系统的简称。
第一章2-直流电机的PWM调速
U A t1 输出电压系数 Us T t1 占空比
T
机电运动控制系统
直流电动机的控制
可逆脉宽调制调速
2双极性控制
控制原则 两对角线器件为一组（VT1、VT4与VT2、VT3） 同组施加相同驱动信号（u b 1 , 4 与 u b 2 , 3 ），同时开通 两组驱动信号互补
机电运动控制系统
直流电动机的控制
可逆脉宽调制调速
Uc 0
ub1
0
US
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VT1 B
VD1
VD3 VT3
ub 3
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1 0
t1 T
t1 T
A
ub 2
1
UA
ub 2
VT2
VD2
VD4 VT4
ub 4
ub 4
0
1
t1 T
t1 T
VT3、VT4互补通、断 VT1截止，VT2开通 电机电压U A 恒为 B ()、A ( ) ，单一极性，电机反转
PF= cos
cos — 基波位移因数 移相触发角 大, 大,cos 低
机电运动控制系统
直流电动机的控制
直流电动机的脉宽调制（PWM）调速
直流电机低速时， cos 低 PF差 力能指标差。 U d 小 大， 若采用不控整流，相当 0 cos 1 仅整流纹波影响有效 提高了PF，但不能调压（调速） 为调压（调速）,需DC-DC变换(斩波调压)，即PWM调速 2、
描述每个模块的功能 仿真结果分析：包括转速改变、转矩改变下电机运行性能，并解释相应现 象 转速PI调节器参数对电机运行性能的影响 电流调节器改用PI调节器
直流电动机的控制
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课程设计设计题目： PWM波直流电机速度调节系统学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一引言 (1)1.1开发背景 (2)1.2数字控制器D(z) (5)二直流电动机调速概述 (4)2.1直流电机调速原理 (4)2.2直流调速系统实现方式 (5)2.3 8051单片机简介……………………………………………………………三硬件电路设计............................................................................................ (7)3.1 PWM波形的程序实现 (7)3.2直流电动机驱动 (8)3.3续流电路设计 (9)四软件设计 (10)4.1主程序设计 (10)4.2 数码显数设计 (11)4.3 功能程序设计 (12)4.4仿真图 (17)4.5 仿真结果分析 (18)五心得体会 (18)摘要：在国民生产中，随着现代技术的发展，电力电子技术已得到了全面的发展，其技术已应用到各个领域。
在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的启动、制动和调速性能,直流电机调速系统已广泛运用于工业、航天领域的各个方面,最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM)直流调速技术,具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低的特点.而利用计算机数字控制也成了直流调速的一种手段,数字控制系统硬件电路的标准化程度高,控制软件能够进行复杂运算,可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律,此外还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟系统无法实现的功能。
关键字：80c51单片机；PWM调速技术；直流电动机一引言1.1开发背景1 绪论1.1课题的研究背景和意义直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。
由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高的效率，优异的动态特性；尽管近年来不断受到其他电动机(如交流变频电机、步进电机等)的挑战，但到目前为止，它仍然是大多数调速控制电动机的优先选择。
近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大变化。
随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元件的不断出现，使1采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(PulseWidthModulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。
这控制方式很容易在单片机控制中实现，从而为直流电动机控制数字化提供了契机。
五十多年来，直流电气传动经历了重大的变革。
首先，实现了整流器件的更新换代，从50年代的使用己久的直流发电机一电动机组(简称G-M系统)及水银整流装置，到60年代的晶闸管电动机调速系统(简称V-M系统)，使得变流技术产生了根本的变革。
再到脉宽调制，变换器的产生，不仅在经济性和可靠性上有所提高，而且在技术性能上也显示了很大的优越性，使电气传动完成了一次大的飞跃。
另外，集成运算放大器和众多的电子模块的出现，不断促进了控制系统结构的变化。
随着计算机技术和通信技术的发展，数字信号处理器单片机应用于控制系统，控制电路己实现高集成化，小型化，高可靠性及低成本。
以上技术的应用，使系统的性能指标大幅度提高，应用范围不断扩大。
由于系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采用直流电气传动。
技术迅速发展，走向成熟化、完善化、系统化、标准化，在可逆、宽调、速、高精度的电气传动领域中一直居于垄断地位。
目前，国内各大专院校、科研单位和厂家也都在开发直流数字调速装置。
姚勇涛等人提出直流电动机及系统的参数辨识的方法。
该方法依据系统或环节的输入输出特性，应用最小二乘法，即可获得系统或环节的内部参数，所获的参数具有较高的精度，方法简便易行。
张井岗等人提出直流电动机调速系统的内模控制方法。
该方法依据内模控制原理，针对双闭环直流电动机调速系统设计了一种内模控制器，取代常规的PI调节器，成功解决了转速超调问题，能使系统获得优良的动态和静态性能，而且设计方法简单，控制器容易实现。
董芳英等人提出采用模糊控制方法，对模糊控制理论在小惯性系统上对其应用进行了尝试。
经 1.SKW电机试验证明，模糊控制理论可以用于直流并励电动机的限流起动和恒速运行控制，并能获得理想的控制曲线。
由于单片机以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。
所以，数字系统的控制精度和可靠性比模拟系统大大提高。
而且通过系统总线，数字控制系统能与管理计算机、过程计算机、远程电控装置进行信息交换，实现生产过程的分级自动化控制。
所以，直流传动控制采用单片机实现数字化，使系统进入一个崭新阶段。
PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。
直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。
随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展，到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。
1.2数字控制器D(z)假设直流电机和PWM控制与变换器传递函数如图所示，用最少拍方法设计直流电机调速系统的数字控制器D(z),二直流电动机调速概述2.1直流电机调速原理直流电动机根据励磁方式不同，直流电动机分为自励和他励两种类型。
不同励磁方式的直流电动机机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速有以下公式：n=U/C cφ-TR内/C r C cφ其中：U—电压；R内—励磁绕组本身的电阻；φ—每极磁通(Wb)；C c—电势常数；Cr—转矩常量。
由上式可知，直流电机的速度控制既可采用电枢控制法，也可采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但低速时受到磁极饱和的限制，y图2 晶闸管直流电机速度调节系统简化框图高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差。
所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
图1-1 直流电机的工作原理图电枢控制是在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上，以控制电机的转速。
在工业生产中广泛使用其中脉宽调制(PWM)应用更为广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即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”。
图1-2电枢电压占空比和平均电压的关系图根据上图，如果电机始终接通电源时，电机转速最大为max V ，占空比为D=1t /T ，则电机的平均速度为：D max V =V *D ，可见只要改变占空比D ，就可以得 到不同的电机速度，从而达到调速的目的。
2.2直流调速系统实现方式PWM 为主控电路的调速系统：基于单片机类由软件来实现PWM ，在PWM 调速系统中占空比D 是一个重要参数在电源电压d U 不变的情况下，电枢端电压的平均值取决于占空比D 的大小，改变D 的值可以改变电枢端电压的平均值从而达到调速的目的。
改变占空比D 的值有三种方法：A、定宽调频法：保持t不变，只改变t，这样使周期(或频率)也随之改变。
1B、调宽调频法：保持t不变，只改变t，这样使周期(或频率)也随之改变。
1C、定频调宽法：保持周期T(或频率)不变，同时改变t和t。
12.3 8051单片机简介1．8051单片机的基本组成8051单片机由CPU和8个部件组成，它们都通过片内单一总线连接，其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式，但在功能单元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。
其基本组成如下图所示：8051基本结构图2．8051单片机引脚图8051单片机引脚图三硬件电路设计本系统采用80C51控制输出数据，由PWM信号发生电路产生PWM 信号，送到直流电机，从而实现对电机速度和转向的控制，达到直流电机调速的目的。
3.1 PWM波形的程序实现随计算机技术及电力电子技术的发展，PWM波形采用软件方法实现显得非常灵活和实用以89C51单片机为控制核心,晶振频率为12MHz定时计数器TO,T1作定时器使用，工作在方式1，定时时间为比为1：1，则和 R0载入30H和31H单元的值初始100,若在程序中利用按键产生中断调用来改变30H和31H单元的值就可以改变占空比.系统流程图如图2-1所示：图 2-1 程序流程图3.2直流电动机驱动在直流电动机的驱动中对大功率的电动机常采用IGBT作为主开关元件,对中小功率的电机常采用功率场效应管作为主开关元件.另外还可以采用集成电路来完成对电机的驱动，系统采用集成电路L298来驱动电机L298内部结构和功能引脚图L298是双H高电压大电流功率集成电路.直接采用 L逻辑电平控制,可以驱动继电器、直流电动机、步进电动机等电感性负载。
其内部有两个完全相同的功率放大回路。
L298 引脚符号及功能SENSA、SENSB：分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地ENA 、ENB：使能端，输入PWM信号IN1、IN2、IN3、IN4：输入端，TTL逻辑电平信号OUT1、OUT2、OUT3、OUT4：输出端，与对应输入端同逻辑VCC：逻辑控制电源，4.5~7V GND:地VSS：电机驱动电源，最小值需比输入的低电平电压高当使能端为高电平时，输入端IN1为PWM信号,IN2为低电平信号时,电机正转；输入端IN1为低电平信号，IN2为PWM信号时,电机反转;;IN1与IN2相同时,电机快速停止。
当使能端为低电平时,电动机停止转动。
3.3续流电路设计由于电机具有较大的感性，电流不能突变，若突然将电流切断，将在功率管两端产生很高的电压，损坏器件。
我们在此电路中应用的是二极管来续流，利用二极管的单向导通性。
二极管的选用要根据PWM的频率和电机的电流来决定，二极管要有足够迅速的恢复时间和足够的电流承受能力。
由于电机具有较大的感性，电流如果突变易损坏功率胳即L298芯片。
为保护芯片加上洗续流电路。
电路的工作原理替如图3.7所示。
电路的工作原理：当电机正转时，若突然掉电，D1、D4导通，D2、D3截止；当电机反转时，突然掉电D2、D3导通，D1、D4截止。
续流电路工作原理图四软件设计4.1主程序设计该主程序主要完成初始化，设置定时常数和中断入口程序，主程序不断的循环处于等待中断状态.ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HLJMP INT0； T0中断ORG 000BHLJMP ITT0； T1中断ORG 0030H ；系统初始化START: MOV SP,#60H ；赋初值堆栈指针MOV R0,#00H ；给R0送值0MOV R1,#00H ；给R1送值0CLR P1.5 ；置0CLR P1.6 ；置0CLR P1.7 ；置0MOV TMOD,#01H ；写控制字控制方式MOV TL0,#0FFH ；置定时常数MOV TH0,#0FFHSETB EA ；允许中断SETB EX0 ；允许外部中断0SETB ET0 ；允许TL0中断CLR IT0SETB TR0 ；启动TL0图3-1主流程图4.2 数码显数设计通过P1.1，P1.2口来控制数码，显示通过查表和调用延时实现数的显示程序代码：MOV DPTR,#TABMOV 40H,#0 ；置0MOV 41H,#0 ；置0LED: SETB P1.1 ；P1.1置1CLR P1.2 ；P1.2清0MOV A,40H ；将40H的内容送往AMOVC A,@A+DPTR ；查表MOV P0,A ；查表所得A值送往P0口LCALL TTS ；调用延时CLR P1.1 ；P1.1清0SETB P1.2 ； P1.2置1MOV A,41H ；将41H的内容送往AMOVC A,@A+DPTR ；查表MOV P0,A ；查表所得A值送往P0口LCALL TTS ；调用延时CLR P1.2 ；P1.2口清0LJMP LED ；跳转到LEDORG 2000HTAB: DB 40H,79H,24H,30H,19HDB 12H,02H,78H,00H,10H4.3 功能程序设计结束中断后转入相应的功能键程序，为加速、减速、正转、反转、暂停程序代码：ITT0: CPL P1.5 ；P1.5口取反 JNB P1.5,Z1MOV A,#0FFH ；低电平定时 SUBB A,R0MOV TH0,ASETB TR0 ；启动TL0RETIZ1:MOV TH0,R0 ；高电平定时SETB TR0RETIINT0:CLR EX0 ；实现键盘控制 MOV A,#0FFHMOV P2,AMOV A,P2JNB ACC.0,JIAJNB ACC.1,JIANJNB ACC.2,FF图3-2 数码显示流程图图3-3中断子程序流程图 JNB ACC.3,ZZJNB ACC.4,TZAJMP CCJIA: CJNE R0,#0FFH,AA ；实现电机加速AJMP CCAA: MOV A,R0ADD A,#25MOV R0,AAJMP CCJIAN: CJNE R0,#00,BB ；实现电机减速AJMP CCBB: MOV A,R0SUBB A,#25MOV R0,AAJMP CCCC: MOV A,R0 ；数码显数 MOV B,#25DIV ABMOV B,#10DIV ABMOV 40H,AMOV 41H,BSETB EX0LCALL TTS ；调用延时 LCALL TTS ；调用延时 LCALL TTS ；调用延时 LCALL TTS ；调用延时 RETIFF: SETB P1.6 ；电机反传 CLR P1.7LCALL TTSLCALL TTSLCALL TTSSETB EX0RETIZZ:CLR P1.6 ；电机正转SETB P1.7LCALL TTSLCALL TTSLCALL TTSSETB EX0RETITZ: CLR P1.6 ；实现电机停止 CLR P1.7LCALL TTSLCALL TTSLCALL TTSSETB EX0RETITTS: MOV R3,#0E0H ；延时子程序TT1S: MOV R4,#40HTT0S: DJNZ R4,TT0SDJNZ R3,TT1SRETEND4.4仿真图在该设计中，利用Proteus软件进行仿真。