系统实现了转速的实时显示、键盘操作等功能，并能保持稳定的工作状态。利用AT89C51设计低成本直流电机控制系统，可以简化系统结构，降低系统成本，增强系统性能，满足更多应用场合的需要。系统总体设计框图如下：电路驱动电路直流电机PWM基本原理PWM（脉冲宽度调制）是一种电压调节方式，通过控制固定电压直流电源的开关，改变负载两端的电压，达到控制要求。它可以应用在很多方面，如：电机调速、温度控制、压力控制等。在PWM驱动控制的调节系统中，电源以固定频率接通和关断，根据需要改变一个周期内“开”和“关”时间的长短。即通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”，达到改变平均电压大小的目的，从而控制电机的转速。 PWM方波如图所示：PWM假设电机一直通电时，电机最大转速为Vmax，占空比为D=t1D，其中Va指电机平均转速；Vmax指电机满电时的最大转速；当DT时，可得到不同的电机平均转速Va，从而达到调速的目的。严格地说，平均转速Va与占空比D并不是严格的线性关系，但在一般的应用中，可以近似地看作是线性关系。直流电机PWM调速的基本原理如图所示：PWM可控开关S以固定的周期重复导通、关断。 当开关S闭合时，直流电源U通过开关S加到直流电动机两端，电动机在电源作用下转动，电动机电枢电感储存能量：当开关S断开时，电源停止给电动机提供能量，但此时电枢电流仍产生电磁转矩，使电动机继续转动。
当开关S反复动作时，在电机电枢两端形成一系列电压脉冲波形，如图所示：PWMPWM波可以通过编程具有PWM输出的单片机产生，也可以采用PWM专用芯片产生。PWM波的频率过高对驱动直流电机的功率管要求过高，频率过低产生的电磁噪声又比较大。实际应用中，PWM波的频率在18KHz左右时效果最好。本系统采用两个4位数值比较器4585和一个12位串行计数器4040组成PWM信号发生电路。两个数值比较器4585，即图中U2、U3的A组接在12位串行4040计数输出端Q2-Q9，U2、U3的B组接在单片机的P1口。 只要改变P1口的输出值，就可以改变PWM信号的占空比，从而进行调速。IR2110电机驱动器电枢上的工作电压是双极性的矩形脉冲波形，由于机械惯性的存在，电机的方向和转速由矩形脉冲电压的平均值决定。设PWM波的周期为T，HIN为高电平的时间为t1，这里忽略死区时间，则LIN为高电平的时间为T-t1。HIN信号的占空比为D=t1/T。 设电源电压为V，则电枢电压的平均值为： 系统电路通过单片机控制的PWM信号发生电路，发出PWM信号，经过功率放大电路，形成输出电压的波形如图所示： 检测电路—光电编码器检测电路采用光电编码器将转速直接转换成数字信号，送往单片机进行处理。
光电编码器是一种数字式传感器，能将被测量的角位移转换成相应的电脉冲信号输出。本设计采用增量式光电编码器对转速信号进行采样，增量式编码器专门用来测量旋转角位移的累积量。转速检测的准确性和快速性对电机调速系统的静态和动态性能有很大影响。为了在很宽的转速范围内获得高精度、快速的数字转速测量，本设计采用每转1024线的光电编码器作为转速传感器。它产生的测速脉冲频率与电机转速成固定的比例关系，微机采用M/T法对频率信号进行测量。M/T法测速的原理是在计数光电编码器输出的测速脉冲m1个数的同时，对时钟脉冲m2个数进行计数。 其原理如下图所示：当微机发出停止命令时，但因为T不一定等于编码输出脉冲周期的整数倍，所以计数器仍然对时钟脉冲进行计数，直到c点，可利用下一个测速脉冲上升沿（即c点）来触发数字测速硬件电路，使计数器停止计数。这样就完成了m个测速脉冲周期的时间。设时钟脉冲频率为f，光电编码器每转发出p个脉冲，则电机转速计算公式为：n=（60xm1xf0）/Zxm2数字数码管显示键盘/显示器
