单片机控制直流电机：PWM精确调速技术

"用单片机控制直流电机，通过PWM技术实现精确调速" 在本文中，我们将探讨如何利用单片机（以AT89C51为例）来控制直流电机，重点是通过PWM（脉冲宽度调制）技术来实现电机的启动、停止、速度调控和方向改变。PWM技术以其高效、精确的调速特性，在电机控制领域得到广泛应用。 首先，我们来看设计方案的比较和分析。在电机调速控制模块中，有三种常见的方案：一是通过电阻网络或数字电位器调整电机分压，但这通常只能实现有级调速，并可能导致效率降低；二是利用继电器控制电机开关，虽然电路简单，但响应速度慢、易损坏、寿命短、可靠性不高；三是采用H型PWM电路，由达林顿管构成，通过单片机控制占空比，这种方法效率高、控制灵活。最终，考虑到性能和实用性，本设计选择了方案三。 接着，我们讨论PWM调速的工作方式。有两种主要的工作方式：双极性和单极性。双极性工作制在脉冲周期内使用两个相反的控制信号，而单极性工作制则是一端固定低电平，另一端输出PWM信号，通过占空比调节电机转向和转速。由于单极性工作制的交流成分较小，电流波动也小，所以选择采用单极性工作制。 在PWM调脉宽的方式上，有定频调宽、定宽调频和调宽调频三种。考虑到电机运行的稳定性和软件实现的便捷性，设计选择了定频调宽方式，它允许电机在运行时保持相对稳定，同时在软件实现上更为简单。 最后，我们关注PWM的软件实现。有两种常见的方法：使用定时器定时和软件延时。定时器定时方式能够产生极为精确的脉宽，但可能占用定时器资源；软件延时方式虽然精度稍逊，但在不使用定时器资源的情况下，对于直流电机的控制也是可行的，尤其是考虑到中断可能会引入的误差。 用单片机控制直流电机的关键在于利用PWM技术，通过选择合适的调速方式和调脉宽策略，结合单片机的软件编程，可以实现对电机的精确控制。在实际应用中，需要根据具体需求和资源条件，灵活选择和优化设计方案，以达到最佳的控制效果。