李江基于MSP430G2553单片机的直流电机PWM调速系统设计

输出信号的占空比，TACCRx越大，占空比越大。本文设置P1.2与P1.6为PWM波形输出管脚，设置P1.3与P1.4为按键，通过按键改变PWM波的占空比，P1.3按键控制增加它的正占空比，P1.4按键控制减小它的正占空比，P1.2输出方波信号，用示波器来观察波形的变化情况。并且观察P1.6灯的变化情况。其实物展示图见图5-10所示。

图5 PWM波占空比为12.43%时的电机运动状态

由图5可知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为12.43%时，电机运动的速度很低，可以看出此时电机处于刚好运转的临界状态，即第1级调速状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度很低。

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图6 PWM波占空比为37.47%时的电机运动状态

连续按P1.3按键两次，增加P1.2与P1.6管脚输出PWM方波的占空比，由图6可知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为37.47%时，电机运动的速度变高，可以看出此时电机处于低速运转的状态即第3级调速状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度增加。

图7 PWM波占空比为50%时的电机运动状态

继续按P1.3按键增加P1.2与P1.6管脚输出PWM方波的占空比，由图7可

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知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为50%时，电机运动的速度变高，可以看出此时电机处于中速运转的状态，即第4级调速状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度增加。

图8 PWM波占空比为87.57%时的电机运动状态

连续按P1.3按键两次，增加P1.2与P1.6管脚输出PWM方波的占空比，由图8可知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为87.57%时，电机运动的速度变高，可以看出此时电机处于高速运转的状态，即第7级调速状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度增加。

图9 PWM波占空比为74.93%时的电机运动状态

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此时按P1.4按键减小P1.2与P1.6管脚输出PWM方波的占空比，由图9可知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为74.93%时，电机运动的速度变低，可以看出此时电机处于中高速运转的状态，即第6级调速状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度降低。

图10 PWM波占空比为62.53%时的电机运动状态

此时继续按P1.4按键减小P1.2与P1.6管脚输出PWM方波的占空比，由图10可知，从示波器中可以读出当PWM方波占空比为62.53%时，电机运动的速度变低，可以看出此时电机处于第5级调速运转的状态，并且此时P1.6引脚连接的LED灯亮度降低。

7 性能评估

系统在试验的过程中，采用软件实现了占空比可调，如图11所示为占空比为50% 的PWM波形图，波形稳定可靠，试验中能灵活改变占空比，电机的转速可从低速到最大值分为8级调速，具有很宽的调速范围。

图11 单片机输出PWM波形图

MSP430单片机的指令周期仅为125ns，工作速度快，通过实时计算来产生PWM波，算法灵活。采用软件实现小到5?s的死区时间，可以灵活的调整死区

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