設計中采用了專門的芯片組成了PWM信號的發生系統并且對PWM信號的原理、產生方法以及如何通過軟件編程對PWM信號占空比進行調節從而控制其輸入信號波形等均作了詳細的闡述。另外本系統中使用了紅外對管對直流電機的轉速進行測量，經過整形電路后將測量值送到單片機，并且最終作為反饋值輸入到單片機進行PID運算從而實現了對直流電機速度的控制。在軟件方面，文章中詳細介紹了PID運算程序初始化程序等的編寫思路和具體的程序實現。 1 單片機最小系統:單片機最小系統由51單片機，晶振電路，復位電路，電源組成。大家都比較熟悉，這里不再贅述。 2 四位數碼管顯示:在應用系統中，設計要求不同，使用的LED顯示器的位數也不同，因此就生產了位數，尺寸，型號不同的LED顯示器供選擇，在本設計中，選擇4位一體的數碼型LED顯示器，簡稱“4-LED”。本系統中前三位顯示電壓的整數位，最后一位顯示轉速的小數位。4-LED顯示器引腳如圖2所示，是一個共陰極接法的4位LED數碼顯示管，其中a，b，c，e，f，g為4位LED各段的公共輸出端，1、2、3、4分別是每一位的位數選端，dp是小數點引出端，4位一體LED數碼顯示管的內部結構是由4個單獨的LED組成，每個LED的段輸出引腳在內部都并聯后，引出到器件的外部。 3 電機驅動電路:電機驅動電中是采用ULN2003來驅動。ULN2003是高耐壓、大電流達林頓陳列，由七個硅NPN達林頓管組成。該電路的特點：ULN2003的每一對達林頓都串聯一個2.7K的基極電阻，在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數據，輸入5VTTL電平，輸出可達500mA/50V。ULN2003的引腳圖，其中IN1~IN7為輸入控制端；OUT1~OUT7為輸出端；8腳為芯片的接地端；9腳為公共端，該腳是內部7個續流二極管負極的公共端，各二極管的正極分別接各達林頓管的集電極。用于感性負載時，該腳接負載電源正極，實現續流作用。如果該腳接地,實際上就是達林頓管的集電極對地接通。 當P1.0中為高電平時，其內部三極管導通，使電機轉動。當P1.0為低電平時，內部三極管截止，電路斷開，電機停止轉動。所以在程序中可以利用P1.0口輸出PWM波來控制電機的轉速。 4 紅外測速電路:發射管工作時發出紅外線，當接收管收到紅外信號時，其電阻變小（本設計相當于從無窮大變到1k左右）。利用其電阻變化，改變接收管分壓情況。擋片是利用圓盤上剪四個孔，當擋片隨電機轉動時，接收管兩端電平發生變化，產生脈沖。 5 整形電路:本設計的整形電路是用555定時器接成的施密特觸發器。 6 源程序: #include "reg52.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b, 0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共陰數碼管顯示碼(0-9) sbit xiaoshudian=P0^7; sbit wei1=P2^4; //數碼管位選定義 sbit wei2=P2^5; sbit wei3=P2^6; sbit wei4=P2^7; sbit beep=P2^3; //蜂鳴器控制端 sbit motor = P1^0; //電機控制 sbit s1_jiasu = P1^4; //加速按鍵 sbit s2_jiansu= P1^5; //減速按鍵 sbit s3_jiting=P1^6; //停止/開始按鍵 uint pulse_count; //INT0接收到的脈沖數 uint num=0; //num相當于占空比調節的精度 uchar speed[3]; //四位速度值存儲 float bianhuasudu; //當前速度（理論計算值） float reallyspeed; //實際測得的速度 float vv_min=0.0;vv_max=250.0; float vi_Ref=60.0; //給定值 float vi_PreError,vi_PreDerror; uint pwm=100; //相當于占空比標志變量 int sample_time=0; //采樣標志 float v_kp=1.2,v_ki=0.6,v_kd=0.2; //比例，積分，微分常數 void delay (uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for (y=20;y>0;y--); } void time_init() { ET1=1; //允許定時器T1中斷 ET0=1; //允許定時器T0中斷