在当前计算机技术快速发展的背景下，自动化和智能化技术在工程领域的应用日益广泛，直流电机作为重要的驱动设备，在生产和生活中扮演了极为重要的角色。直流电机调速技术中，PWM（脉冲宽度调制）技术因其调速精度高、速度快、经济节能等显著优势，得到了极为广泛的应用。PWM技术作为单片机控制直流电机的核心技术，其基本原理、控制方式、优点以及在单片机中的应用成为本文分析的重点。
PWM技术的定义是脉冲宽度调制（PulseWidthModulation），缩写为PWM。该技术是一种利用数字输出来控制模拟电路的技术，在测量、通信等领域具有重要应用。PWM技术通过微处理器的数字输出调整逆变电路开关器件的通断，从而实现输出端获得一系列幅值相等的脉冲。这些脉冲替代了所需的正弦波等波形，使得输出信号平滑且低次谐波较少。通过调整PWM脉冲宽度，可以改变逆变电路的输出电压值和频率。
PWM技术在直流电机调速方面有诸多优点。它无需数模转换器即可实现处理器到被控系统的数字信号传输，这样不仅降低了信号的噪音影响，还增强了系统对噪音的抵抗能力。此外，PWM技术在通信领域的应用能够显著延长信号的通信距离，而经济、节能的特点也是PWM技术得以广泛推广的重要原因。
对于单片机PWM控制直流电机技术分析，80C51单片机因其能够进行速度测量、脉冲波形输出以及控制，同时可连接显示系统，进行实时转速控制而被广泛采用。80C51单片机的控制系统框图包括了键盘给定、测速程序、PID运算、PWM输出、光电隔离、PWM功率放大、电机、光电编码器以及脉冲整形等部分。这表明单片机在直流电机控制系统中的作用不仅仅局限于简单的信号输出和测量，还包括复杂的控制逻辑和通信功能。
在驱动电路选择方面，H型双极性驱动因其能够实现低速运行平稳而应用广泛，但功率消耗大、电流波动较大以及可能上下桥臂连通导致故障等缺点限制了其应用。为此，通常采用设置延时逻辑电路来规避上述问题。受限单极性驱动因开关损耗较小而逐渐取代H型双极性驱动成为PWM驱动中的主流。
在软件设置方面，程序设计需要先完成初始化接口，然后读取电机设置状态、拨码键盘状态等。在设置电机控制位时，需要将键盘读取的BCD码转换为16进制数进行PWM脉冲宽度的计算。得到系统控制量后，启动PCA来输出PWM波形，并通过中断实现控制逻辑。完成控制之后，还需重新判断启动位，避免桥臂直通现象。
通过以上的技术分析，我们可以看到单片机PWM控制直流电机技术不仅涉及到PWM技术的原理和特点，还包括了单片机与直流电机之间的接口技术、驱动电路的设计选型以及软件编程的实现方法。这些知识为单片机在直流电机控制领域的应用提供了坚实的技术基础，对工业自动化和智能化发展有着积极的推动作用。未来，PWM控制技术与现代控制理论和无谐振波开关技术的结合将成为新的研究热点，对促进电力电子技术的进步和能源效率的提高将有重要意义。
