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(yi)AT89S51danpianjiweihexin，tichulejiyuzhiliudianjitiaosuyucesuxitongdeshejifangan，ranhougeichulexitongdezhudianlujiegou，yijiqudongdianlushejihexitongruanjiansheji。benfanganchongfenliyongledanpianjideyoudian，juyoupinlvgao、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


、轉(zhuan)盤(pan)及(ji)外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)組(zu)成(cheng)，電(dian)機(ji)轉(zhuan)動(dong)時(shi)帶(dai)動(dong)轉(zhuan)盤(pan)轉(zhuan)動(dong)，轉(zhuan)盤(pan)上(shang)附(fu)有(you)八(ba)個(ge)小(xiao)孔(kong)，當(dang)轉(zhuan)盤(pan)轉(zhuan)動(dong)一(yi)周(zhou)產(chan)生(sheng)八(ba)個(ge)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)，由(you)此(ci)可(ke)以(yi)把(ba)電(dian)機(ji)轉(zhuan)動(dong)的(de)物(wu)理(li)量(liang)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)變(bian)化(hua)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)，經(jing)Q5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。

jiyudanpianjikongzhizhiliudianjidecesuyutiaosuxitongshejifanganshijiangshurudexinhaotongguodanpianjizhuanhuanhoushuchukongzhixinhaotongguoqudongdianlutiaojiezhiliudiandongjidezhuansu
，bingqienengshishijiankongzhiliudiandongjidesudu。youyucaiyongdeshiPWM 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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