基于51单片机的直流电机控制
基于51单片机的 直流电机控制 一、 试验器件选择 1、控制芯片的作用主要是与L289相连接驱动直流电机，以及与八位数码管相连显示。 (1)、AT89C51是一种带4K自己FLASH存储器的低压、高性能CMOS8为微处理器。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失真存储制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出关键相兼容。由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性奥高且廉价的方案。 （2）、AT89C51引脚图如下：
2、电机驱动芯片 （1）、电机驱动芯片选择L298。其主要功能是作为单片机与直流电机中间的过度链接，单片机输出的信号通过L298加载到直流电机上驱动直流电机运行。其引脚图如下： （2）、主要工作原理： 1、15脚分别是两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地； 2、3为一对输出端口，13、14为一对输出端口； 4为驱动电压输入，最小值必须比输入的低电平高2； 5、7一对输入端口，10、12一对输入端口，TTL电平兼容 6、11使能端，低电平禁止输出； 8、9分别为接地和逻辑电源 3、直流电机。在protues中选择motor-encoder直流电机，引脚图如下： 上方左右的两个引脚在点击运转时输出频率相同的方波，但是在相位上相差90 ，而且在正转和反转是相反，因此可以根据这两个引脚的输出情况判断点击的转向。上方中间的引脚每当电机转一圈就输出一个正脉冲，可以据此册数点击的转速。左右两个引脚是电机的电压输入端。 4、74HC74。当D触发器的D和CLK输入端分别接电机上方的左右两个输出端口时可以根据D触发器的输出情况判断点击的转速。 5、八位数码管。用以显示。
二、系统硬件设计连接 1、系统的器件连接图如下：
2、单片机与数码管通过P0口和P2口相连，其中P2口选择点亮哪一个数码管，P0口则控制被点亮的数码管显示的数据。 3、单片通过P1^0和P1^1和L298的第一对输入端IN1和IN2相连，然后又L298的第一对输出端OUT1和OUT2与直流电机相连，已达到控制直流电机的目的。 4、从P1^4到P1^7分别接一个Button按钮来实现PID控制，P3^6和P3^7分别接Button按钮实现对电机的加速与减速控制。 5、双刀双掷开关SW1课实现点击的正转与反转，单刀双掷开关SW2可实现点击的开启与停止。
三、 系统程序设计及功能实现 1、程序流程图： 开始
输入一个值，点击Enter按钮，通过PID算法，改变PWM波输出让电机运行
通过按钮加减改变当前值，Enter键确定
判断新的输入值与当前值的差值，将差值加到原值上，通过PID算法改变PWM波输出控制电机运行
循环2、各部分实现程序： （1）、普通延时： #include void delayms(unsigned char x) { unsigned char i ; while(x--) for(i = 0 ; i < 120 ; i++) ; } （2）、数码管显示： #include #include #include void display_lilun(double num) { char code table[] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, //0~7对应数码 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; //8~F对应数码 long int n=num; P0 = 0; P2 =0x7f; P0 = table[n % 1000/100]; delayms(2);//百位加小数点 P0 = 0; P2 =0xbf; P0 = table[n % 100 / 10]; delayms(2);//十位 P0 = 0; P2 =0xdf; P0 = table[n % 10]; delayms(2);//个位 P0 = 0; //关闭显示器 } void display(double num,int dir) { char code table[] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, //0~7对应数码 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; //8~F对应数码 long int n=num*10; P0 = 0; P2 =0xf7; P0 = table[n / 1000]; delayms(2); //百位加小数点 P0 = 0; P2 =0xfb; P0 = table[n % 1000/100]; delayms(2); //百位加小数点 P0 = 0; P2 =0xfd; P0 = table[n % 100 / 10]+128; delayms(2);//十位 P0 = 0; P2 =0xfe; P0 = table[n % 10]; delayms(2);//个位
P0 = 0; //关闭显示器 if(dir==1) {
P0=0;P2=0xef;P0=0x40;delayms(2); } } （3）、按键扫描： #include sbit jiashi=P1^3; //对各个按钮进行位定义 sbit jianshi=P1^4; sbit jia=P1^5; sbit jian=P1^6; sbit enter=P1^7; extern int num_key[5]; //定义全局变量 void keyscan() { if(jiashi==0) { while(!jiashi); num_key[0]++; } if(jianshi==0) { while(!jianshi); num_key[1]++; } if(jia==0) { while(!jia); num_key[2]++; } if(jian==0) { while(!jian); num_key[3]++; } if(enter==0) { while(!enter); num_key[4]++; } } （4）、PWM波输出： #include #include #include extern int PWM ; //赋初值 extern int start,sudu_lilun; extern double dis_count; sbit S2 =P3^6 ; //PWM值减少键 sbit S3 =P3^7 ; //PWM值增加键 void PWM_duty() { if(start>=1) PWM=sudu_lilun; do { if(PWM!=0xff) { PWM++ ; delayms(10); } } while(S3==0); do { if(PWM>=0x02) { PWM-- ; delayms(10); } } while(S2==0); } （5）、中断服务程序： #include extern int PWM,count,count1,dir,count20ms_flag; extern double dis_count; sbit PWM_OUT1=P1^1; sbit PWM_OUT2=P1^0; void timer0() interrupt 1 { long int i; TR1=0 ; dir=0; TL0=0x00; TH0=0xd8; //10ms TL0=0xf0; TH1=PWM ; TR1=1 ; PWM_OUT1=0 ; //启动输出 PWM_OUT2=0; if(i++==492) { count20ms_flag=1; i=0; dis_count=(double)(count+count1)/2; count=0; count1=0; } } void timer1() interrupt 3 { TR1=0 ; if(dir==0) { PWM_OUT1=1 ; //结束输出 PWM_OUT2=0; } else { PWM_OUT1=0; PWM_OUT2=1; } } void EIRQ0(void) interrupt 0 { EX0=0; count++; EX0=1; } void EIRQ1(void) interrupt 2 { EX1=0; count1++; EX1=1; } （6）、PID控制： #include #include int P,I,D; extern int sudu_lilun; typedef struct PID //定义结构体 { int SetPoint; //目标 long SumError; //误差 double Proportion; //比例系数 double Integral; //积分系数 double Derivative; //微分系数 int LastError; int PrevError; }PID; static PID sPID; static PID *sptr = &sPID; void IncPIDInit() { sptr->SumError = 0; sptr->LastError =0; //Error[-1] sptr->PrevError =0; //Error[-2] sptr->Proportion =0.5; //比例系数 sptr->Integral =0.3; //积分系
基于51单片机的直流电机PWM调速系统
基于51单片机的直流电机PWM调速系统作者：宫晓明来源：《科学家》2017年第16期摘要脉冲宽度调制（PWM）是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
本设计用单片机做微处理器来实现对直流电机的调速。
因此在设计中，对直流调速的原理、直流调速控制方式以及调速特性、PWM基本原理及实现方式进行了全面的阐述。
关键词单片机；PWM；直流电机中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）16-0151-01随着电子技术、微电子技术的飞速发展，微型计算机发展很快，单片机技术成为自动控制技术的核心之一。
直流电机由于具有良好的启动，制动，调速性能也被广泛应用。
基于单片机的PWM调速系统对直流电机进行调速，通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗，其控制简单，灵活。
1 硬件电路的设计1.1 控制电路的设计控制电路主要由STC89C51单片机来控制，编写一段程序使单片机发出的PWM脉冲来实现对驱动的控制。
1.2 霍尔元件测速部分电路的设计霍尔传感器是基于霍尔效应的一种磁敏式传感器。
由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。
1.3 电机控制正反转电路设计通过调节直流电机的电压可以改变电机的转速，本系统用脉宽调制（PWM）来实现调速。
方波的有效电压跟电压幅值和占空比有关，通过占空比实现改变有效电压。
用软件模拟PWM可以有延时和定时两种方法，延时方法占用大量的CPU，所以这里采用定时方法。
一个典型的直流电机控制电路，电路得名于“H桥驱动电路”。
4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠。
H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。
本系统直接用L293D芯片来实现。
基于51单片机的直流电机调速的方法
基于51单片机的直流电机调速的方法田云 史洁 黑龙江农业经济职业学院机电工程系 1570410 引言许多单片机爱好者，在设计一些单片机控制系统的时候，都会采用小型直流电动机来制作各种各样的电子设备，因为直流电机调速范围广，易于平滑调速，启动、制动和过载转矩大，易于控制，可靠性较高。
对于直流电机的控制，无非是控制其转向，以及速度。
转向的控制方法比较简单，只要改变电机的通电极性就可改变其旋转方向。
在这里，我们重点讨论如何对其速度上的控制，对其调速可以采用多种办法。
对于直流电机转速的调节，最常用的办法是通过改变电枢端的电压来实现，传统的思路是通过调节电枢电路电阻R 的阻值来改变端电压，以达到调速的目的。
但由于接入的电阻消耗了部分电压，因此这种传统的调速方法效率很低。
随着电力电子技术的发展，出现了许多新的电枢电压控制方法，其中PWM(Pulse Width Modulation)控制是常用的一种调速方法。
PWM 控制是指在保持周期丁不变的情况下，通过调节开关导通的时间对脉冲宽度进行调制，从而达到调节电机转速的目的。
在脉宽调速系统中，电机电枢两端的电压是脉宽可调的脉冲电压，在输出脉冲频率足够快的情况下，由于惯性的存在，只要按照一定的规律改变通、断电的时间，即可使电机的速度达到并保持一个稳定值。
对于直流电机，采用PWM 控制技术构成的无级调速系统，启停时对直流系统无冲击，并且具有启动功耗小、运行稳定的特点。
本文在给出直流电机调速和PWM 实现方法的基础上，提供一种用51单片机软件实现PWM 调速的方法。
1 PWM 基本原理PWM 是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。
PWM 可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。
在PWM 驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。
通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。
51单片机控制直流电机
图1-1 直流电动机电路模型
1.2单片机及微处理器控制系统的发展
单片微型计算机的诞生是计算机发展史上的一个新的里程碑。近年来，随着技术的发展和进步，以及市场对产品功能和性能的要求不断提高，直流电动机的应用更加广泛，尤其是在智能机器人中的应用。直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要，为了能够适应发展的要求，单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。而作为单片嵌入式系统的核心—单片机，正朝着多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高，功能的不断完善，单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面，特别是在直流电动机的调速控制系统中。这是因为单片机具有很多优点：体积小，功能全，抗干扰能力强，可靠性高，结构合理，指令丰富，控制功能强，造价低等。所以选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。
51单片机直流电机反转
51单片机直流电机反转在现代工业生产中，直流电机作为一种重要的动力装置，广泛应用于各种机械设备中。
其中，电机的正反转控制是直流电机应用中的一个重要环节。
本文将以为主题，探讨其原理与实现方法。
直流电机是将电能转换为机械能的装置，其结构简单、运行可靠，在工业生产中应用广泛。
在很多情况下，需要对电机进行正反转控制，以满足不同的工作需求。
而使用51单片机进行直流电机反转控制，是一种简单有效的方法。
首先，我们需要了解直流电机的结构与工作原理。
直流电机主要由定子、转子和碳刷组成。
当定子上通入直流电流时，形成一个磁场，引起转子旋转。
电机的正反转实际上就是改变定子磁场方向的问题。
通过改变定子和转子之间的相对位置，可以实现电机的正反转。
在51单片机直流电机反转控制中，一般采用H桥驱动电路。
H桥电路由四个晶体管组成，可以实现电机的正反转控制。
通过控制H桥中各个晶体管的导通与断开，可以改变电机的正反转方向。
在实际应用中，需要根据具体需求设计合适的控制算法。
控制算法的设计涉及到脉宽调制、速度控制、位置控制等方面。
通过合理设计算法，可以实现对直流电机的精确控制。
另外，在51单片机直流电机反转控制中，还需要考虑到电机的保护问题。
在工作过程中，电机可能会出现过载、过热等情况，需要设置相应的保护装置，以保证电机的安全运行。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，51单片机直流电机反转控制是一种简单有效的方法，通过合理设计控制算法和保护装置，可以实现对直流电机的精确控制。
在工业生产中，这种控制方法具有重要的应用价值，可以提高生产效率，降低能耗成本，值得进一步研究与推广。
基于51系列单片机的直流电机PWM调速系统设计
基于51系列单片机的直流电机PWM调速系统设计
随着社会的发展，直流电机作为机械设备中重要的驱动件，已经被越来越多的应用起来，而PWM（脉冲宽度调制）技术是控制直流电机转速的有效方法。
本文介绍了一种基于
51系列单片机的直流电机PWM调速系统设计，该调速系统可以实现对直流电机的转速调节。
首先，本文详细描述了该调速系统的硬件结构，包括51系列单片机控制器，PWM模块，旋转编码器，按键，LED指示灯，直流电机等构成组件。
其中，51系列单片机控制器负责
信号的采集和处理，PWM模块负责调节直流电机的转速，旋转编码器负责实时测量直流电
机的转速，按键和LED指示灯则用于进行键盘操作和系统状态指示。
接着，本文提出了该系统的主要程序流程设计。
首先，通过旋转编码器获取当前直流
电机的转速，并经过51系列单片机的实时校准，作为调节直流电机的转速的PWM信号的
参考值。
然后，通过按键输入参考值，调节PWM模块的输出比例，从而调节直流电机的转速。
最后，将调节结果通过LED指示灯反馈出来，用于系统状态的指示。
整个调速系统的设计都在51系列单片机上完成，功能完善。
51单片机直流无刷电机控制
基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机学号：3100501044班级：电气1002：王辉军摘要直流无刷电机是同步电机的一种，由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。
其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4,…）组成。
电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响：N=120．f / P。
在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。
直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。
也就是说直流无刷电机能够在额定负载围当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
MCS-51单片机是美国英特尔公司生产的一系列单片机的总称，是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力的微处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出接口电路、定时计算器、串行通信口、脉宽调制电路、A/D转换器等电路集成到一块半导体硅片上，这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
本论文将介绍基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机的设计，它可以实现控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转、加减速等功能。
关键词：单片机，直流无刷电动机，控制系统直流无刷电动机是在直流电动机的基础之上发展而来的，它是步进电动机的一种，继承了直流电动机的启动转矩大、调速性能好等特点克服了需要换向器的缺点在交通工具、家用电器及中小功率工业市场占有重要的地位。
直流无刷电动机不仅在电动自行车、电动摩托车、电动汽车上有着广泛的应用，而且在新一代的空调机、洗衣机、电冰箱、吸尘器，空气净化器等家用电器中也有逐步采用的趋势，尤其是随着微电子技术的发展，直流无刷电动机逐渐占有原来异步电动机变频调速的领域，这就使得直流无刷电动机的应用围越来越广。
基于51单片机的PWM直流调速系统
基于51单片机的PWM直流调速系统摘要：在当今社会，自动控制系统遍及我们生活的各个领域，在工业自动化中的应用也及其普遍，如：数控设备，工业机器人，电动机农业等。
而驱动这些设备的动力系统大多为直流电机，直流电机也因其有良好的启动性能，调速性能被广泛应用。
单片机简单来说就是集CPU（运算、控制）、RAM（数据存储-内存）、ROM（程序存储）、输入输出设备（串口、并口等）和中断系统处于同一芯片的器件，是一种功能强，体积小，可靠性高的大规模集成电路器件，乘法和除法指令，也给编程也带来了便利。
PWM（脉冲宽度调制）调速技术是直流电机中最常见的一种调速技术。
该调速技术有需要的元器件少，电路构造简单，精度高，范围广和无极调速等优点，成为直流电机的主流调速技术之一，同时也促进了工业化的发展。
本文主要介绍直流电机的调速系统，该系统为用51单片机发出PWM信号，通过改变PWM信号占空比来实现直流电机的调速。
并通过L298驱动模块来驱动电机。
在直流电机调速过程中，需要采用一些按键对系统调速进行控制。
在本系统中主要采用的是按键的方式进行控制，将四个按键分别连接到单片机的四个引脚上。
同时通过转速和电流双闭环直流调速系统，采用模糊控制的PID控制器对该系统进行控制，到达一个理想的速度。
关键词：直流电机；单片机；PWM调速；L2981研究背景及意义1.1国内外研究现状电机的历史非常悠久，自从第二次工业革命-电气化时代以来，电机就开始广泛参与人类生活的各个方面。
按工作电源种类来进行划分，电机可以分为交流电机与直流电机两大种类。
电机的转速控制是电机控制的最终目标，对应于电机的控制，交流调速系统与直流调速系统是电机自动控制系统中的两个重要组成部分。
直流调速系统与交流调速系统相比，具有调速精度高、调速范围广的特点，并且其变流装置控制简单，并具有更好的启动与制动性能。
在调速性能要求比较高、大功率、大扭矩的场合，如轧钢厂，海上钻井平台，直流调速系统仍占据主导地位。
基于51系列单片机的直流电机PWM调速
南昌工程学院本科综合课程设计第一章直流电动机调速概述 (1)1.1直流电机调速原理 (1)1.2直流调速系统实现方式 (2)1.389C51单片机 (3)89C51单片机接口如图1-3所示： (3)第二章硬件电路设计 (4)2.1PWM波形的程序实现 (4)2.2直流电动机驱动 (4)2.3续流电路设计 (5)第三章软件设计 (6)3.1主程序设计 (6)3.2数码显数设计 (7)3.3功能程序设计 (7)3.4仿真图 (11)3.5仿真结果分析 (12)心得体会 (13)参考文献 (14)第一章直流电动机调速概述1.1直流电机调速原理直流电动机根据励磁方式不同，直流电动机分为自励和他励两种类型。
不同励磁方式的直流电动机机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速有以下公式：n=U/C cφ-TR内/C r C cφ其中：U—电压；R内—励磁绕组本身的电阻；φ—每极磁通(Wb)；Cc—电势常数；Cr—转矩常量。
由上式可知，直流电机的速度控制既可采用电枢控制法，也可采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但低速时受到磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差。
所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
第一章直流电动机调速概述图1-1 直流电机的工作原理图电枢控制是在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上，以控制电机的转速。
在工业生产中广泛使用其中脉宽调制(PWM)应用更为广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
图1-2电枢电压占空比和平均电压的关系图，占空比为D=1t/T，则电根据上图，如果电机始终接通电源时，电机转速最大为vmaxV=V*D，可见只要改变占空比D，就可以得机的平均速度为：D max到不同的电机速度，从而达到调速的目的。
基于单片机的直流电机控制系统设计
基于单片机的直流电机控制系统设计一、引言随着科技的飞速发展，单片机技术在电机控制领域中应用越来越广泛。
相对于传统的电机控制方式，基于单片机的控制方式具有更灵活、可靠、智能化的优点，受到了广大工程师的喜爱。
二、设计目标本文旨在通过单片机控制直流电机转速、转向和停止，实现直流电机控制系统的设计。
系统具有以下特点：1. 可实现电机的正反转控制。
2. 可实现电机的速度控制。
3. 可实现电机的停止和自锁控制。
4. 可以方便地调节电机的参数。
三、系统硬件设计1. 控制芯片：选用强大的单片机 51单片机，具有高精度、高效率、可靠性等优点。
2. 电路板：采用双面铜板设计，电路板上布置了各种模块、开关和LED指示灯。
3. 电机：采用常规的直流电机，具有高效率、低噪音、低能耗等优点。
4. 电源：整个系统采用稳压电源，能够确保系统的安全稳定运行。
四、系统软件设计1. 控制程序实现：（1）引入相关头文件，初始化程序；（2）设置电机接口，包括正反转端口、PWM信号输出端口、停止端口；（3）实现电机转向、速度和停止控制；（4）设计系统的异常处理程序（如电路短路或电机过载等）。
2. 操作界面设计：（1）利用LCD屏幕和按键实现操作界面，方便参数调节和参数显示。
（2）操作界面包括电机状态指示、电机转向、电机速度等等。
（3）在操作界面中设置按键操作，可以更加方便地对直流电机进行控制。
五、系统测试与调整1. 测试：使用示波器、电压表等工具对整个系统进行测试，测试系统的正反转控制、速度调节、停止控制等功能是否正常。
2. 调整：重点调整电机PWM频率，以及电机启动、加速、减速和停止的时间，使系统更加稳定、可靠、符合实际要求。
六、结论本文基于单片机技术，设计了一套直流电机控制系统。
该系统具有可靠性高、控制灵活、操作方便的优点，在各种工业领域具有广泛的应用前景。
51单片机控制直流电机调速电路(含C语言源程序)
51单片机控制直流电机调速电路(含C语言源程序)在自动化控制中，许多场合需要单片机控制直流电机进行变速，这里我们介绍一种低成本的简单实现方法。
经实践证明，运行稳定可靠。
直流电机变速原理通过电机学知识，我们可知，直流电机的转速为：直流电机的变速主要有3种方式：1.控制电枢电压改变电机的转速。
2.控制电机的励磁电流改变电机的转速。
3.在电枢回路中，串联电阻改变电机的转速。
使用单片机控制直流电机的变速。
一般采用调节电枢电压的方式，如图1所示，单片机P36输出的为宽度可变的负脉冲，这样电机电枢上的电压也为宽度可变的脉冲电压，根据公式：U=aVCC其中：U-电机电枢电压。
a-脉冲的占空比，范围在0～1之间。
Vcc-直流电源电压,这里为12V。
电机的电枢电压即受单片机输出脉宽控制，实现了利用脉冲宽度调制技术(PWM)进行直流电机的变速。
直流电机变速的实例及编程图2为笔者设计的“电喷汽车喷油嘴清洗机”(一种保养汽车的设备)电路原理，根据需要，作业时可随时按下“压力+”、“压力-”键，控制直流电机M的转速，即改变了洗涤液输出的压力大小。
图3为PWM波的输出示意，为了叙述简单，我们把PWM波的周期定为1mS，占空比分10级可调(即每级级差为10％)，这样定时器TO每01mS(即100μS)产生一次定时中断，每10次中断后进入下一个PWM波的周期。
图3中的脉冲占空比为60％，即输出脉冲的时间为600 μS，断开脉冲的时间为400 μS，这样电机的电枢电压为12*60％=72V。
该变速程序配合A189S51单片机，产生的PWM波载频为1KHz，电机运行时有一些声响，适用于一些对噪音不十分讲究的场合。
如将载频提升到10～15KHz以上时，则基本听不到噪音，由于A T89S51的运算速度有限，不可能实现这一目标。
这时我们可考虑使用高速8位单片机，如：C8051F020、A VR单片机等，它们不仅运行速度快，而且在片内集成了控制电机专用的PWM部件，用来对直流电机进行变速控制将会得心应手。