单片机控制直流电机系统设计：PWM调速与H-桥驱动

"这篇学士学位论文探讨了基于单片机控制的直流电机系统设计，主要使用了AT89C51单片机，并通过4*4矩阵键盘控制电机的启停、速度和方向。论文涵盖了电机调速控制模块的设计、PWM调速技术的应用以及H-桥驱动器在直流电机控制系统中的作用。此外，还详细阐述了系统的硬件电路设计、软件设计，包括PWM脉宽控制、键盘中断处理、显示子程序和定时中断处理程序等。最后，论文进行了测试结果的分析。" 在设计中，作者选择了利用单片机AT89C51作为核心控制器，以实现软件和硬件结合的控制策略。针对电机调速控制模块，论文提出了三种方案：电阻网络调速、继电器控制以及基于H-桥的PWM调速。电阻网络方案存在效率低、实现困难的问题，继电器方案则因响应时间慢、可靠性不足而被舍弃。最终，论文采用了H-桥驱动器配合PWM技术，因为它能提供高效、平滑且调速范围广的调速效果。 PWM调速工作方式分为双极性和单极性两种。双极性工作制在每个脉冲周期内改变两个控制信号的高低电平差来控制电机的转向和转速，而单极性工作制仅需一个控制信号，简化了电路设计。论文选择了能够提供更精确控制的PWM技术，通过调整脉宽占空比来实现电机速度的精确调节。 系统硬件电路设计包括了H-桥驱动器，它允许电机在开环状态下实现高变速，避免了断电相产生的负转矩，提高了电流容量和系统可靠性。软件设计方面，论文详细描述了实验程序流程，重点讲解了PWM脉宽的控制算法、键盘中断处理子程序、显示子程序以及定时中断处理程序的实现，确保了整个系统的有效运行。 测试结果与分析部分可能涉及电机实际运行的表现，包括速度控制的准确性、系统响应时间和稳定性等方面。在致谢和参考文献部分，作者可能对参与指导和提供帮助的人表示感谢，并引用了相关的学术资源。 这篇论文深入探讨了基于单片机的直流电机控制系统设计，提供了全面的技术实现方案，并通过软件和硬件的集成实现了高效、精确的电机控制。