[摘要]：由于直流电动机具有良好的调速性能，因而在精度要求较高的速度控制系统中得到了广泛的应用。传统的模拟控制直流电动机调速系统存在着调节时间长、误差大、可靠性低、数据显示与记录不便等缺点，难以满足实际应用中提出的控制要求。PWM技术是利用电力电子器件，通过调节电枢电压来控制调节直流电动机的转速。该技术是利用单片机来实现直流电机的数字化控制，同时具有精度高、响应快、结构简单、系统输出电压和电流稳定以及能耗低等优点。在机械生产日渐机器化的时代，机器人的研制开发中有个很重要的部分，就是机器人能根据现场环境调节行进速度、行进方向，并按指令有由行机构做出提升 、抓取、夹持、收集、分检等动作。这些动作的执行都离不开直流电动机。直流电机调速系统主要由C8051F040 处理器和电机驱动芯片L298N 构成，主功能是控制电机的转速和换向，执行机构的动作也是由直流电机调速系统来完成。直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。
　　[关键词]：C8051F040 L298N 直流电机 调速
　　中图分类号：TM33 文献标识码：TM 文章编号：1009-914X(2012)26- 0357 -01
　　一、直流电动机的调速原理：
　　二、直流电动机的调速方法
　　（二）、改变电枢电压调速
　　连续改变电枢供电电压，可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。如前所述，改变电枢供电电压的方法有两种，一种是采用发电机.电动机组供电的调速系统；另一种是采用晶闸管变流器供电的调速系统。
　　（三）、 采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法
　　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。因此，PWM 又被称为“开关驱动装置”。在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加; 电机断电时，速度逐渐减少。只要按一定规律，改变通、断电的时间，即可让电机转速得到控制。
　　综上所述，直流电动机调速系统最早采用恒定直流电压给直流电动机供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但缺点是效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能。30年代末期，发电机.电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。近年来，随着电力电子技术的迅速发展，由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机.电动机调速系统，它的调速性能也远远地超过了发电机.电动机调速系统。PWM 控制是指在保持周期不变的情况下，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。
　　四、 结论
　　相對于其他用硬件或者硬软结合的方法实现对电机进行调整，采用PWM 用纯软件的方法来实现调速过程，具有更大的灵活性和更低的成本，能够充分发挥单片机的效能，对于简易速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。由于单片机的引脚驱动能力较低，不能直接驱动直流电机，所以单片机产生的PWM 信号只是一个控制信号，要想驱动电机，还需要有相应的驱动电路或驱动芯片，像L293D、L298N 这样的集成驱动芯片都是驱动直流电机不错的选择。对于软件，采用一个计时器分别产生两种时间设计的思路，为采用纯软件对电机速度的平滑调节提供了一种不错的解决方案。在单片机的控制下，参数调整简便，操作简单，可控性强，经调试证明电机运行稳定，调节速度快，具有很大的应用价值。