基本的設計核心是運用PID調節器，從而實現直流電機的在帶動負載的情況下也能穩定的運行。運用A/D轉換芯片將滑動變阻器的模擬電壓轉換為數字量作為控制直流電機速度的給定值；用壓控振蕩器模擬直流電機的運行（電壓高-轉速高-脈沖多），單片機在單位時間內對脈沖計數作為電機速度的檢測值；應用數字PID模型作單片機控制編程，其中P、I、D參數可按鍵輸入并用LED數碼顯示；單片機PWM調寬輸出作為輸出值，開關驅動、電子濾波控制模擬電機（壓控振蕩器）實現對直流電機的PID調壓調速功能。