第PAGE\*MERGEFORMAT14页单片机直流电机摘要本设计以AT89C51单片机为核心，以4*4矩阵键盘做为输入达到控制直流电机的启停、速度和方向，完成了基本要求和发挥部分的要求。采用AT89C5单片机来控制直流电机,实现了软件与硬件相结合的控制方法。用软件代替环形分配器,达到了对步进电机的最佳控制。采用的H-桥驱动器使直流电机在开环状态下达到较高的变速转速,同时断电相不产生负的转矩分量,其能量被输入到电源,即将接通的下一相中去,增大了电流容量,提高了其工作的可靠性。在设计中，采用了PWM技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。关键词：直流电机，PWM技术，占空比，H-桥驱动器目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc264209112"1设计方案比较与分析PAGEREF_Toc264209112\h1HYPERLINK\l"_Toc264209113"1.1电机调速控制模块PAGEREF_Toc264209113\h1HYPERLINK\l"_Toc264209114"1.2PWM调速工作方式PAGEREF_Toc264209114\h1HYPERLINK\l"_Toc264209115"1.3PWM调脉宽方式PAGEREF_Toc264209115\h2HYPERLINK\l"_Toc264209116"1.4PWM软件实现方式PAGEREF_Toc264209116\h2HYPERLINK\l"_Toc264209117"2系统分析与设计PAGEREF_Toc264209117\h2HYPERLINK\l"_Toc264209118"2.1系统的硬件电路设计与分析PAGEREF_Toc264209118\h3HYPERLINK\l"_Toc264209119"2.2系统的软件设计PAGEREF_Toc264209119\h4HYPERLINK\l"_Toc264209120"2.2.1实验程序流程PAGEREF_Toc264209120\h5HYPERLINK\l"_Toc264209121"2.2.2PWM脉宽控制PAGEREF_Toc264209121\h8HYPERLINK\l"_Toc264209122"2.2.3键盘中断处理子程序PAGEREF_Toc264209122\h9HYPERLINK\l"_Toc264209123"2.2.4显示子程序PAGEREF_Toc264209123\h9HYPERLINK\l"_Toc264209124"2.2.5定时中断处理程序PAGEREF_Toc264209124\h10HYPERLINK\l"_Toc264209125"3测试结果与分析PAGEREF_Toc264209125\h11HYPERLINK\l"_Toc264209126"致谢PAGEREF_Toc264209126\h12HYPERLINK\l"_Toc264209127"参考文献PAGEREF_Toc264209127\h131设计方案比较与分析1.1电机调速控制模块方案1：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。方案2：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。方案3：采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。兼于方案3调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，因此本设计采用方案3。1.2PWM调速工作方式方案1：双极性工作制。双极性工作制是在一个脉冲周期内，单片机两控制口各输出一个控制信号，两信号高低电平相反，两信号的高电平时差决定电动机的转向和转速。方案2：单极性工作制。单极性工作制是单片机控制口一端置低电平，另一端输出PWM信号，两口的输出切换和对PWM的占空比调节决定电动机的转向和转速。由于单极性工作制电压波开中的交流成分比