一种基于 AT89C2051 单片机的直流电机调速装置 

 

摘要： 本文介绍一种基于 AT89C2051 单片机的直流电机调速装置。该装置以小型直流电机为对象，

由 AT89C2051 单片机控制输出 PWM 信号，经过功率放大后驱动直流电机，用按键实现直流电机的加
速、减速控制。本文所介绍的开环调速装置成本低廉，且极容易实现，在实际轻载系统中运行稳定、可靠。

关键词：AT89C2051 单片机，PWM，直流电机，调速

A Kind of DC Motor Speed Regulating System Based on 

AT89C2051 Single-Chip Computer 

Abstract:. A kind of DC motor speed regulating system based on AT89C2051 single-chip 

microcomputer is introduced in this paper. A small-type of DC motor is regarded as the control object and 

PWM signal which is controlled and generated by AT89C2051 single-chip computer in the system. PWM 

signal is used to drive DC motor by power amplifier. The operation of speed up or speed down of DC 

motor is finished by buttons. The open-loop speed regulating system is cheap and very easy to do. Its 

performance in light-load system is stable and reliable.

Key Words: AT89C2051 Single-Chip Computer, PWM, DC Motor, Speed Regulating

1 引言

直流电机由于具有调速范围广，易于平滑调速；启动、制动和过载转矩大；易于控制，可靠性较

高等突出优点而在对调速要求较高的生产机械上得到了广泛应用[1]。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，即调节电阻 R 的阻值改变端电压，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[2]。

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 T 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目的的技术。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[2]。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。本文设计
了一种基于单片机的直流电机调速装置，以价位较低的 AT89C2051 单片机为核心，与键盘和电机驱动
等电路一起构成调速装置实现了直流电机的无级调速。

2 硬件设计与实现

2.1 硬件设计的基本方案

根据一种基于 AT89C2051 单片机的直流电机调速装置设计目的的要求，采用 AT89C2051 单片机

为核心产生 PWM 脉宽信号输出，外围电路为电源电路、键盘和电机驱动电路。系统设计框架图如图 1 所
示。