PWM控制原理其实比较早就被提出了。上世纪80年代，该技术随着电力MOSFET、IGBT等全控型电力电子器件的出现得到实现并且广泛应用。之后自动控制技术的发展并适时地与发展着的电力电子技术相结合，使得PWM控制技术得到了空前的发展。源[自[优尔``论`文]网·www.youerw.com/

1.2. 主要任务目标

本次课题总体目的是设计一个较为实用的直流电机驱动器，并使之能够适应在一

些实际对调速精度要求不是很高的工农业生产场合。应当满足以下要求:

首先，设计的电路应尽可能明了，易于实际电路板制作；其次，适当地添加一些外设以满足人机互动，方便人员掌握并可以操作控制电机的动态；选型应考虑市场因素，不仅要实现特定的功能，还要在实现的过程中尽量做到考虑低成本；应当有比较合适的模型电路板供参考。论文网

因此，设计的主题任务设定比较清晰：基于单片机正确地设计电路并通过仿真验证其正确性；在设计好的电路基础上应当尽量简化之，适当情况下可以使用特定芯片完成；使用编程软件编制汇编程序，导入单片机使电路能够执行制定的功能；制作较为清晰、布置妥当的PCB板。

1.3. 实现方法

此次直流电机驱动控制电路是基于MCS-51系列单片机、通过PWM方式实现的。这样的控制方式可以实现直流电机平滑、快速调速。该方法控制直流电源开关接通和关断的时间比，改变实际作用的等效电压，达到所要求的电压的调整方法。

另一方面，添加LCD显示屏以实时显示转速，添加功能按键以方便外部命令的输入。单片机内部汇编语言编程对外部中断的响应，实现直流电机准确调速目的。

本次课题-----直流电机驱动系统研究主要是包括硬件实现和软件实现。硬件部分是载体，它是整个系统运行的部分，作为构成实际产品的原理图以及检测的调试电路。软件部分则是整个系统正常运行的支撑，它采集硬件端口输进的信号经由分析处理，做出对应的反应并在另外的端口输出信号，以使得电路按照外部指令正确无误地进行下去。文献综述

1.4. 总体硬件电路设计框图

直流电机驱动电路是由几个相互联系的个体模块组成。主要包含的模块有：基准电源电压产生模块、单片机AT89C51芯片、电机、H桥电路芯片L298、晶振和复位电路模块、转速显示器模块、转速命令输入模块等。简单的过程描述：基准电源提供各个芯片的驱动电压以及加在电机两端的电压。由AT89C51单片机产生的脉宽可调的脉冲信号由两个不同的引脚输出,各自控制由电力电子器件集成的桥式电路L298驱动芯片,控制加在直流电机两端的电压极性使之工作。适当地加入二极管以防止死区时间内可能出现的直通。利用带中断的独立式键盘实现外部的设计输入，方便操作人员按照需求操控速度。1602LCD液晶显示模块构成液晶显示部分，实时地向用户显示当前的输入的所要求的电机转速。

直流电机PWM调速系统的总体框架如图1.1所示。

图1.1  直流电机PWM调速方案框图

2. 原理简介

2.1. 直流电机简介

直流电机，就是其输入或者输出的能量是直流电能的电机。直流电机可以使直流电能和机械能互相转换。按照不同的能量转换方向，直流电机的作用又是不一样的。当它将电能转换为机械能称为直流电动机；将机械能转换为电能是直流发电机。