AT89S52单片机直流电机控制系统设计+仿真图(2)
劣势：成本高，返修率高，不适宜于高输出发动机。
1.2.2 有极调速
有极调速：有极调速和无极调速的区别就是有无档。挂档是机械调速，电器调速有改变抽头及接线方式。
1.3 电机调速控制方法及分析
直流电机的转速控制方法通常分为两类：电枢电压控制法和励磁控制法。励磁控制法主要是控制磁通。电机高速转动会受到火花等的影响，低速转动受到磁饱和等相应限制。励磁线圈电感较大，动态响应比较差。现在脉冲宽度调制（PWM）控制技术来实现电机速度调整。实践表明该技术稳定性高，易控制，精度高。
1.3.1 PWM定义
PWM是对模拟信号的高低电平进行数字编码的方法。对一具体的模拟信号进行编码需要具有高分辨率性能的计数器进行记录，通过调制方波占空比来实现。我们知道，在给定的任意时刻，满幅值直流电源供电，只有全高和全低两种电平形式，这样看来PWM信号仍是数字信号。电压源情况一样。只要带宽允许，任何模拟值都可用这种方法进行编码 。
1.3.2 调速原理
PWM调制方法其实是通过改变固定的直流电源电压的开关频率f，从而实现负载两端端电压的改变，进而达到对整个系统来进行控制的一种电压调整方法。在调制系统中，如果我们用PWM来控制，只要我们按一个固定频率f来断开或者接通直流电压源，即改变一个周期中“接通”与“断开”的时间的长短。通过这种改变电机电枢上的电压的“占空比”的方式我们就能做到调节电压平均值，也就是说可以控制电动机的转速。综述，PWM调制方法又被我们称为“开关驱动装置”。
当电动机通电，电机转速在脉冲的作用下相应增加，当电机断电，电机转速在脉冲作用下慢慢减小。显然，只要把握这个规律，改变通电和断电的时间比，直流电机的平均速度就会得到控制 。
1.3.3 实现方法
PWM信号的实现有两种途径：软件方法和硬件方法。经过学习，我们发现硬件方法复杂，这方面的资料不好收集。操作比较繁琐。我们选择应用软件的方法来产生PWM信号。通常我们使用单片机 。
单片机AT89S52有 和 两个定时器。给两个定时器赋以相应的初值就能够从AT89S52输出任意的不同占空比的脉冲波形。因为PWM信号软件实现的核心部件是由单片机内部的定时器决定，而不同的单片机的定时器具有不同的特点，即使是同一台单片机由于选用的晶振不同，选择的定时器工作方式也会不同，其定时器的定时初值与定时时间的关系也不同。我们要搞清楚定时初值的计算方法 。下面提供一个定时初值与定时时间的关系式：
(1)
公式中： 是一个机器周期的时钟数； 是定时器定时初值； 为单片机的时钟频率； 为定时时间。
不同型号的单片机 值不一样，选择了具体的单片机， 就是个已知量了。设置不同的初值 就可以实现对占空比 的改变，这样电机的转速就能得到改变。
1.4 设计方案比较与分析
1.4.1 电机调速控制模块
方案一：通过调整电动机的分压以达到调速目的。这主要用到数字电位器及电阻网路。考虑到数字电阻元件昂贵，电阻网络只能单一的实现有极调速且电机电阻小电流大等情况，采用分压来实现调速不仅降低效率，实际的功能实现也有相当难度。
方案二：采用继电器通过控制开关的关断对电动机的转速进行调整。这个方案有电路简单的优点，但其响应时间慢，机械构造损坏率高，不具有期望中的可靠性。