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关键词：单片机、调速、直流电机摘要：本文的主要目的是使脉宽调制信号的参数普遍采用成熟的89C51单片机控制系统，通过这种方式来控制普通直流电机的转速。直流电机驱动芯片的设计,这个模块是使用特殊的L298芯片,结合单片机的PWM信号和直流电机控制系统,通过C语言编程的主题89C51单片机PWM频率变化产生的变化,然后完成电机换向控制和调速等。此外,该设计结合实际需要测量的直流电机速度,调整后的滤波电路将采集数据处理到模数转换器,反馈的结果图像,根据图像的脉宽调制和频率的影响的结论。本论文的主要目的是将脉宽调制信号的参数普遍应用于成熟的单片机控制系统中，通过这种方式来控制普通单片机电机的转速，通过系统采用数码管实时显示转速。

1 引言

现在电气传动的主要方向之一就是利用微处理器实现数字控制的电机调速系统，随着现代生产规模的不断扩大，各行业对直流电机的需求也越来越大，并对其性能提出了更高的要求。并且随着电子技术的高度发展，推动直流电机的调速逐渐从仿真向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机的调速技术进入了一个新的阶段，智能化、高可靠性成为其发展趋势。直流电机调速的基本原理比较简单(相对于交流电机而言)，只要改变电机的电压就可以改变转速。改变电压的方法有很多。最常见的一种是PWM，它可以通过调节电机的输入占空比来控制电机的平均电压和速度。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术以及各种新的理论方法的发展，PWM控制技术取得了前所未有的发展，到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。

2 研究现状

目前直流电机的驱动方式主要有两种形式：线性驱动方式和开关驱动方式。随着电子技术的不断发展,出现了一系列电机驱动芯片L298，L6203，LMD18200等等，这些芯片体积小巧,外围只需添加少量几元件即可工作,而且编程简单，结构简单、功耗低及组网方便等特点,因而具有较高的实用价值。

2006年，张悦玲,高文彦,刘万成在80C196KB/KC单片机的直流电机控制器设计^[1]中，驱动模块采用LMD18200芯片，从而实现对PWM的控制，该芯片集成了H型驱动桥，只需要输入方向、速度等信号及相关保护电路，该芯片配有过热报警输出和自动关断保护电路。单片机的高速输出端口获取PWM调制信号，直接输入到芯片的调速器引脚。驱动芯片需要一个22NF的外部电容。外置电容越大，工作频率越高。

2008年，赵鸿图在基于单片机AT89C51的直流电机PWM调速系统^[2]中采用L298驱动，L298是由达林顿管组成的双H桥高压大电流集成PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成的h桥电路,四个晶体管是分为两组,交替打开和关闭,使用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态,根据输入的脉冲占空比的调节,精确调整电动机转速。这种电路非常高效，因为电子管只处于饱和和截止状态。H电路实现速度和方向的控制简单，而且电子开关速度非常快，稳定性也非常强，是一种广泛应用的PWM调速技术。

2008年，曹太强,许建平,吴昊,王杰在基于DSP的直流电机数字调速系统设计^[3]中用H型双极可逆PWM驱动，直流电动机的转速n正比于电枢端电压U₀，所以控制U₀就可以控制n。利用开关管对直流电动机进行PWM调速，通过在一个周期内改变开关管的导通和关闭来改变直流电动机电枢绕组两端的电压。

电机的几种调速方法

2.1.1 双闭环直流调速

在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串联连接来实现转速和电流两种负反馈分别起作用。把转速调节器ASR的输出当作电流调节器ACR的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置GT,TA为电流传感器,TG为测速发电机。如图1示：

图1 转速、电流双闭环调速系统