www.sfmcu.com www.sf-edu.cn 盛方单片机
1、电机调速控制模块：
方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调
速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比
较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不
仅会降低效率，而且实现很困难。
方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对
小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的
响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。
方案三：采用由达林顿管组成的 H 型 PWM 电路。用单片机控制达林
顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路
由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H 型电路保证了可以简
单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一
种广泛采用的 PWM 调速技术。
兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，因
此本设计采用方案三。
2、PWM 调速工作方式：
方案一：双极性工作制。双极性工作制是在一个脉冲周期内，单片机
两控制口各输出一个控制信号，两信号高低电平相反，两信号的高电平时
差决定电动机的转向和转速。
方案二：单极性工作制。单极性工作制是单片机控制口一端置低电平
另一端输出 PWM 信号，两口的输出切换和对 PWM 的占空比调节决定电动
机的转向和转速。
由于单极性工作制电压波开中的交流成分比双极性工作制的小，其电
流的最大波动也比双极性工作制的小，所以我们采用了单极性工作制。
3、PWM 调脉宽方式：
调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。我们采用了
定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采
用单片机产生 PWM 脉冲的软件实现上比较方便。
4、PWM 软件实现方式：
方案一：采用定时器做为脉宽控制的定时方式，这一方式产生的脉冲
宽度极其精确，误差只在几个 us。
方案二：采用软件延时方式，这一方式在精度上不及方案一，特别是
在引入中断后，将有一定的误差。但是基于不占用定时器资源，且对于直
流电机，采用软件延时所产生的定时误差在允许范围，故采用方案二。
二、 系统分析与设计：
总体设计方案的硬件部分
详细框图如图一所示。
键盘向单片机输入相应控
制指令，由单片机通过 P2.0
与 P2.1 其中一口输出与转速
