单片机控制直流电机的PWM调速系统

"控制直流电机" 在控制直流电机的过程中，主要涉及以下几个关键知识点： 1. **PWM（Pulse Width Modulation）控制**：PWM是一种常见的调节直流电机速度的技术。通过改变 PWM 脉冲的宽度，即占空比，可以调整电机的平均电压，从而改变电机的转速。在本设计中，采用了定频调宽法，即保持PWM的周期恒定，通过改变高电平和低电平的时间比例来调整电机转速，这样可以避免因频率变化导致的系统不稳定。 2. **双定时器中断**：在硬件设计中，为了实现PWM控制信号的产生，选择了双定时器中断的方法。这种方法利用两个定时器，一个定时器负责产生固定周期的PWM脉冲，另一个定时器负责中断来切换高电平和低电平，从而调整占空比。这种设计减少了CPU的占用，使得主程序可以正常运行而不受干扰，有利于系统的稳定性和调试。 3. **键盘阵列输入**：为了控制电机的15种功能，设计中采用了4*4的键盘阵列，这是一种节省单片机I/O口资源的输入方式。用户可以通过键盘输入指令，控制电机的正反转、加减速等动作。 4. **电平转换**：电动机输入脉冲的电平转换使用了双定时器中断，这种设计可以有效地将信号转换为电机所需的格式，同时不额外消耗过多的CPU资源。 5. **单片机控制**：整个系统基于单片机进行设计，单片机负责处理键盘输入、计算PWM占空比、控制电机驱动电路等任务。在选择软件模拟PWM信号时，虽然会占用一定的CPU资源，但硬件设计简单，适合资源有限的系统。 6. **系统稳定性**：在PWM调速方法的选择上，因为定频调宽法能避免因频率变化引起的系统振荡，所以被优先考虑。系统稳定性对于直流电机的精确控制至关重要，可以确保电机在不同速度下都能平稳运行。 7. **硬件电路设计**：硬件电路包括单片机、PWM信号产生电路、电机驱动电路、键盘接口和显示电路等部分。这些电路的设计需要考虑电气隔离、信号传输效率以及抗干扰能力等因素，以确保整个系统的可靠运行。 8. **显示装置**：系统还包含了电动机转速的显示，这可能是通过模拟或数字方式实现，以便操作者能够直观地了解电机的运行状态。 控制直流电机涉及了微控制器技术、PWM调速原理、中断机制、硬件电路设计等多个方面的知识，这些知识点共同构建了一个能够实现精细控制的直流电机控制系统。