目前使用的电机模拟控制电路都比较复杂，测量范围与精度不能兼顾， 且采样时间较长， 难以测得瞬时转速。本文介绍的电机控制系统利用PWM控制原理， 同时结合霍尔传感器来采集电机转速， 并经单片机检测后在显示器上显示出转速值， 而单片机则根据传感器输出的脉冲信号来分析转速的过程量， 并超限自动报警。本系统同时设置有按键操作仪表， 可用于调节电机的转速。
1 系统方案的制定
直流电机控制系统主要是以C8051单片机为核心组成的控制系统， 本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例， 而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比， 因此， 由MCU内部的可编程计数器阵列输出PWM波， 以调整电机两端电压与控制波形的占空比， 从而实现调速。本系统通过霍尔传感器来实现对直流电机转速的实时监测。系统的设计任务包括硬件和软件两大部分，其中硬件设计包括方案选定、电路原理图设计、PCB绘制、线路调试; 软件设计包括内存空间的分配， 直流电机控制应用程序模块的设计， 程序调试、软件仿真等。
2 硬件设计
C8051是完全集成的混合信号系统级MCU芯片， 具有64个数字I/O引脚， 片内含有VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器， 是真正能独立工作的片上系统， 并能快捷准确地完成信号采集和调节。同时也方便软件编程、干扰防制、以及前向通道的结构优化。
本单片机控制系统与外部连接可实时接收到外部信号， 以进行对外部设备的控制， 这种闭环系统可以较准确的实现设计要求， 从而制定出一个合理的方案， 图1所示是电机测控系统框图。
图1 电机测控系统框图。
