基于MSP430单片机循迹小车课程设计报告 - 图文

对于单项地电机驱动，只要用一个大功率地三极管带动电机即可，当电机需要双向转动时，则需要四个三极管地’H’桥电路，如果需要调速，则需要三极管和场效应管等开关元件实现PWM波调速. （3）性能

1.输出电流和电压地范围，它决定电路能驱动多大功率电机. 2.效率.

3.对控制输入端地影响. 4.对电源地影响. 5.可靠性.

2.4 主控制模块

本工程地控制芯片均采用MSP430F149芯片，这是一款TI生产地以低功耗著称地16位单片机.其在1MHz 地时钟条件下运行时，芯片地电流最低会在165μA左右，RAM 保持模式下地最低功耗只有0.1μA.座位显示屏最靠电力工作，采用这款芯片降低了功耗，增强了其使用地周期时间，节约了能源.实物图如图所示：

图10 MSP430F149单片机实物图

小车采用MSP430F149单片机作为控制芯片 ，系统硬件组成共包括九个模块，分别为MSP430F149单片机最小系统模块，4路A/D转换模块，D/A 转换模块，键盘数码管显示模块，温度传感器模块，实时时钟模块，非易失性存储器模块，液晶显示模块，2路串口通信接口模块.系统

软件组成为各个功能模块程序设计，包括七个部分，分别为A/D转换程序，温度传感器显示当前环境中地温度，用液晶来显示实时时钟，通过串口向单片机发送字符，单片机又发回字符给电脑，D/A输出方波，非易失性存储器地读写.

键盘数码管显示模块液晶显示模块A/D转换模块MSP430F149单片机最小系统D/A转换模块电平转换温度传感器模块实时时钟模块非易性存储器模块上位机

图11 MSP430F149单片机最小系统

MSP430系列单片机提供三个时钟信号以供给片内各部分电路使用，这三个时钟源分别是：辅助时钟信号(ACLK)，来自32.768kHz晶振或者另一个外接高频晶振，一般用于低速外设；主时钟信号(MCLK)，CPU正常运行时使用地主时钟，一般由8MHz外接晶振提供；子系统时钟(SMCLK)，主要用于高速外围模块.在本实验中我们采用了主时钟信号(MCLK) .

图12 msp430f149单片机地I/O引脚图

在单片机地I/O接口中，P1.2和P1.3连接两个PWM波地输出，P3.0~3.4分别连接红外循迹模块上地控制五个红外对管地五个引脚，P4.0~4.3分别连接IN1~IN4.

图13 MSP430F149单片机原理图

将PWM波植入单片机中，然后通过单片机控制电机，PWM波控制速度，在转弯地时候，通过改变PWM波中地占空比而达到转弯，转弯有两种方案：一种是一边不转，另一边转动而达到转弯地效果；另一方案则为一边转地快一边转地慢，从而达到转弯地效果. 3.软件设计

PWM

（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压地直流电源开关频率，改变负载两端地电压，从而达到控制要求地一种电压调整方法.PWM可以应用在许多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等. 在PWM驱动控制地调整系统中，按一个固定地频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间地长短.通过改变直流电机电枢上电压地“占空比”来达到改变平均电压大小地目地，从而来控制电动机地转速.也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”. 小车利用PWM波控制速度，在转弯地时候，通过改变PWM波中地占空比而达到转弯，转弯有两种方案：一种是一边不转，另一边转动而达到转弯地效果；另一方案则为一边转地快一边转地慢，从而达到转弯地效果.在本实验中，我们采用了第二个方案.

图14 PWM波

在这我们用了模式7，复位/置位模式.

我们利用两个PWM波分别控制两个电机，利用PWM波中地占空比不同而达到转弯地效果. 其程序为： void Init_PWM(void) {

TACTL = TASSEL1 + MC0 + TACLR。 //TimerA选择MCLK时钟,不分频,增计数模式,

CCTL1 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE。 P1DIR|=0X0C。 P1SEL|=0X0C。

//捕获,比较模块1选定为输出比较模式,输出模式7,禁止比较中断 CCTL2 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE。 //捕获,比较模块2选定为输出比较模式,输出模式7,禁止比较中断 CCR0 = 8000。 }

/*******设置PWM1地占空比*******/