PWM 与直流电机控制
摘 要
本设计主要由键盘输入、单片机控制产生 PWM 信号、驱动显示、电机驱动
电路组成。其中单片机采用 89C51 芯片，显示部分由 CD4511 直接驱动 8 个共阴
LED, 基本上实现了所有指标要求。
一、方案论证与比较：
方案一：由全硬件数字电路构成。用 555 产生 PWM 信号，通过改变 555 中
的第 7 脚和第 2 脚的电阻来调整占空比。利用 555 产生的不同占空比的 PWM
信号来驱动电机电路,来完成电机不同的转动情况。但是此法受到了硬件电路限
制，不能随心所欲的来控制电机的运转情况，而且电路调试也比较麻烦。
方案二：主要是由单片机控制，显示电路，键盘，电机驱动电路四部分来构
成，由键盘来控制单片机来产生各种不同的 PWM 信号，以完成对电机的不同控
制。此方案电路极其简单，由于电机驱动电路采用的是 H 桥路电路，电路具有
很高的稳定性，且很容易通过软件来实现对电机工作情况的控制，而不用大动干
戈的去改变硬件电路，很有利于整个系统功能的扩展。方框图如下：
比较以上两种方案，对照题目要求，考虑到竞赛的时间限制与我们的实际能
力，决定采用方案二。
二、电路设计及参数计算
1、控制键盘：
由于本电路按键数多于 4 个，采用方阵式扫描法就可达到节省 I/O 的目的，
方阵式键盘的基本电路如图所示，使用了 8 条 I/O 构成一个 4*4 的键盘方阵，
方阵中的每个交叉点可放一个按键，其中 4 条线为扫描线（输出），另外 4 条线
为信号返回线，读按键信号的方法是采用分时的方式读入，即一次读入一行（4
个开关）按键，未按按键时，扫描线输出为高电平，即无效电平，当有按键请求
时则输出低电平，即有效电平。
控
制
键
盘
单
片
机
直 流 电
机 控 制
电路
