基于MSP430单片机的直流电动机调速测速控制系统

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基于MSP430单片机的直流电动机调速测速控制系统

! w5 t1 \; y! A+ o' D/ Q5 T, v摘要:阐述了MSP430单片机的特点及直流脉宽(PWM) 调速的方法，介绍了基于MSP430单片机的直流电动机测速调速控制系统。充分利用MSP430单片机的各种功能,借助于软件优势,构成了一个实用的单片机实时控制系统。在整个试验调试过程中,该系统运行可靠,性能优良。
关键词:MSP430单片机;直流脉宽; PID; RS232 ;测速;调速
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/ {! i0 V0 e# T- }( x, A5 X% S直流电机由于具有速度控制容易,启、制动性能良好,且在宽范围内平滑调速等特点而在工业部门中得到广泛应用。采用硬件逻辑电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多时,其硬件组成复杂,调整困难,缺乏控制的灵活性。随着计算机和电子技术的高速发展,促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变。采用单片机控制的脉宽调制PWM)对直流电机调速是目前迅速推广的- -项新技术，其基本原理是通过晶体管开关时间控制,将直流电压转换成一定频率方 波电压,达到平滑调节直流电机转速的要求。在使用MSP430单片机控制的脉宽调速系统中,其定时器可以直接产生PWM方波输出，将它用于直流电机的脉宽调速系统是个很好的方案。

1 H" u4 Z5 m$ ]9 o1 MSP430简介
' L' N& P' C( e( g# P7 |' W7 _* vTI公司的MSP430系列单片机是一个超低功耗类型的单片机,它能够实现在1.8 V~3.6 V电压,1 MHz的条件下运行，耗电电流在0.1 μA~400μA之间,同时能够在实现液晶显示的情况下,只耗电0.8μA。在运算速度时, MSP430系列单片机能在8 MHz晶体的驱动下实现125 ns的指令周期。16位的数据宽度, 125 ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器相配合,能实现数字信号处理的某些算法如FFT等)。
; r9 L8 C3 k2 z2 n在整合方面, MSP430系列单片机将大量的CPU外围模块集成在了片内,有如下一些模块:看门狗( WDT) 、定时器A( TIME_ A) 、定时器B( TIME_ B)、模拟比较器、串口0,1硬件乘法器液晶驱动器、10位/12位ADC、14位ADC、端口0~6、基本定时器。其中定时器A与B均带有多个捕获此较寄存器,同时可实现多路PWM输出。模拟比较器与定时器配合,可方便地实现ADC;液晶驱动多达160笔段;硬件ADC模块在小于10 μs的速率下实现10位~14位的高速、高精度转换，同时提供采样/保持与参考电压;端口0,1,2能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入。

* T/ d% p$ y. a: t2硬件电路设计
/ a- d, B5 G! O! R4 k2.1硬件电路设计要求
硬件电路设计要求进行电动机测速.PWM调速、液晶显示、通过串口与PC机通信、在PC机系统上显示出转速及转速曲线,并在PC机上实现对电机的调速控制。
2.2单片机选择
* ^8 E5 q) Q" r+ c; b  n( ]  Q: }选用的MSP430系列单片机中具有捕捉.PWM调速输出、URAT模块、液晶输出、MSP430F449单片机、TIME_ A和TIME _B两个定时器,完全可以满足设计要求，还可以在PC机端使用VB语言与MSP430F449进行通信。
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