1、设计需求及目标
设计以单片机STC89C51和三极管控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用STC89C51芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及PWM的占空比在液晶上的实时显示。同时显示实时的电机转速。
2、设计思路及方案
采用三极管组成PWM信号的驱动系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。另外，本系统中使用了霍尔元件对直流电机的转速进行测量，经过处理后，将测量值送到液晶显示出来。电路图：
3、部分代码
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void displaym();
sbit en=P2^5; //1602 6管脚
sbit rs=P2^7; //1602端口 4管脚
sbit rw=P2^6;//lcd1602控制端口 5管脚
sbit num1=P1^0; //占空比加1
sbit num2=P1^1; //占空比减一
sbit num3=P1^2; //正传
sbit num4=P1^3; //反转
sbit num5=P1^4; //开始停止切换
sbit out=P3^4; //PWM输出用于正传
sbit out1=P3^7; //PWM输出用于反转
uint zhuansu,flag,z1,z2,m,flag_1,zheng,fan,kai;
void delay(uint z)//延时1ms函数
{
uint x,y;
for(x=0;x<z;x++)
for(y=0;y<110;y++);
}
void write_com(uchar com)//向1602写一字节（控制指令）
{
rs=0;
P0=com;
delay(5);
en=0;
delay(10);
en=1;
}
void write_data(uchar date)//向1602写一字节（数据）
{
rs=1;
P0=date;
delay(5);
en=0;
delay(5);
en=1;
}
void init()//初始化函数
{
en=0;
rw=0;
write_com(0x01); //lcd初始化
write_com(0x38); //5X7显示
write_com(0x0c); //关闭光标
TMOD=0x01; //定时器方式1
TH0=0xdc;
TL0=0x00; //定时器装入初值
EA=1; //开总中断
ET0=1; //定时器0开中断
TR0=1;
EX1=1;
IT1=1; //定时器启动
TH1=0xfc;
TL1=0x66;//定时100us
ET1=1; //定时器1开中断
TR1=1;
write_com(0x80);
write_data('V');
write_data(':');
write_com(0x87); //第一行显示转速
write_data('r');
write_data('p');
write_data('m');
write_com(0xc0);
write_data('z');
write_data('h');
write_data('a');
write_data('n');
write_data('k');
write_data('o');
write_data('n');
write_data('g');
write_data('b');
write_data('i'); //在第二行显示zhankongbi:
write_data(':');
displaym();
}
void keyscan() //键盘扫描函数
{
if(num1==0)
{
delay(5); //消除抖动
if(num1==0)
{
if(m<=199)
m++;
displaym(); //设定占空比加一
}
}
if(num2==0)
{
delay(5);
if(num2==0)
{
if(m>=1)
m--;
displaym(); //设定占空比减一
}
}
if(num3==0)
{
delay(5);
if(num3==0)
{
zheng=1; //正传标志置1
fan=0; // 反转标志置0
}
}
if(num4==0)
{
delay(5);
if(num4==0)
{
zheng=0; //正传标志置0
fan=1; // 反转标志置1
}
}
if(num5==0)
{
delay(5);
if(num5==0)
{
while(num5==0) ;
kai=1-kai;
}
}
}
void display()
{
write_com(0x82);
zhuansu=zhuansu*30; //将两秒内的计数乘以30得到转每分
if(zhuansu/10000!=0)
write_data(zhuansu/10000+0x30); //如果转速的万位不为0 正常显示否则显示空格
else
write_data(' ');
if(zhuansu/1000==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000+0x30); //如果转速小于1000 千位为空格 否则正常显示
if(zhuansu/100==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000/100+0x30); //如果转速小于100 百位为空格 否则正常显示
if(zhuansu/10==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000%100/10+0x30); //如果转速小于10 十位为空格 否则正常显示
write_data(zhuansu%10000%1000%100%10+0x30);
write_com(0xd0); //如果没有这句，当中断内的显示函数执行完，就会在转速的位置显示占空比数据，导致乱码
}
void displaym()
{
write_com(0xcb);
if(m/200%10!=0)
write_data(m/200%10+0x30); //如果占空比百位不为0则显示百位否则显示空格
else
write_data(' ');
if(m/200%10==0&&m/20%10==0)
write_data(' ');
else
write_data(m/20%10+0x30); //如果占空比小于10 十位正常显示 否则显示空格
write_data(m/2%10+0x30); //显示个位
}
void main()
{
flag_1=0;
m=100; //占空比为100
zhuansu=0; //转速初值0
flag=0;
zheng=1; //初始化电机正转动
fan=0;
init(); //初始化
while(1)
{
keyscan(); //键盘扫描程序
}
}
void int1()interrupt 2 //外部中断1脉冲技术记录电机的转速 电机转一圈zhuansu加一
{
zhuansu++;
}
void int2()interrupt 3 //定时器0显示转速
{
TH0=0xdc;
TL0=0x00;//定时10ms
flag++;
if(flag==200) //计时到达2s
{
display(); //显示转速
zhuansu=0; //转速置0
flag=0;
}
}
void int3()interrupt 1 //产生PWM
{
TH1=0xff;
TL1=0x00;//定时100us
flag_1++;
if(flag_1>199)
flag_1=1;
if(kai==1) //如果kai==1电机启动
{
if(zheng==1) //电机正转
{
if(flag_1<m) //小于占空比m输出PWM=0输出电压为1
{out=0;
out1=1;}
else
{
out=1;
out1=1;
}
}
if(fan==1) //电机反转
{
if(flag_1<m) //小于占空比m输出PWM=0输出电压为1
{
out=1;
out1=0;
}
else //大于m输出PWM=1输出电压为0
{
out=1;
out1=1;
}
}
}
if(kai==0) //kai=0电机停止转动
{
out=1;
out1=1;
}
}