在MCS-51单片机上实现直流伺服电机的PWM调速时，应如何设计硬件电路以及编写软件程序？

在设计基于MCS-51单片机的直流伺服电机PWM调速系统时，首先需要设计硬件电路。硬件电路包括电源、晶振、复位电路以及电机驱动电路。电源为单片机和电机提供稳定的电压和电流；晶振电路负责产生单片机的时钟信号；复位电路确保单片机能够正常启动。电机驱动电路通常使用H桥驱动芯片，如L293D，通过单片机输出的PWM信号控制电机的转速和转向。

参考资源链接：[MCS-51单片机实现直流伺服电机PWM控制](https://wenku.csdn.net/doc/ez6hj4tmng?spm=1055.2569.3001.10343)

接下来是软件程序的设计。由于MCS-51系列单片机没有内置PWM模块，我们需要通过软件编程来模拟PWM信号。可以在定时器中断服务程序中编写代码，以产生所需的PWM波形。首先设置定时器的工作模式和初值，使其以一定的频率产生中断。在中断服务程序中，通过改变输出高电平的时间长度，即脉冲宽度，来模拟PWM信号。可以使用一个计数器来控制脉冲宽度，从而调整PWM的占空比，实现对电机的精确控制。

在编程时，还需要考虑到电机启动、停止以及转速调整的逻辑，并将这些逻辑集成到主程序中。此外，为确保电机控制的可靠性，应加入过流保护和电机故障检测功能。

为了更深入理解整个设计过程，建议参考《MCS-51单片机实现直流伺服电机PWM控制》这篇课程设计论文，其中详细阐述了基于MCS-51单片机的直流伺服电机PWM控制系统的设计与实现，包括硬件电路设计和软件系统设计。论文中的建模和仿真部分对于理解PWM调速原理和进行实际应用具有很高的参考价值。

参考资源链接：[MCS-51单片机实现直流伺服电机PWM控制](https://wenku.csdn.net/doc/ez6hj4tmng?spm=1055.2569.3001.10343)