基于MSP430单片机的电机调速系统.doc

目录 摘 要 2 1 前言 3 2 系统框图 3 3 方案选择与比较 4 3.1 LCD显示模块 4 3.1.1 方案一： 4 3.1.2 方案二： 4 3.2 测速模块 4 3.2.1 方案一： 4 3.2.2 方案二： 4 3.3 电机驱动模块 5 3.3.1 方案一： 5 3.3.2 方案二： 5 3.3.2 方案三： 6 4 系统的具体设计与实现 6 4.1 LCD显示 6 4.2 测速 6 4.3 驱动 6 4.4 控速方案设计 6 4.5 键盘输入 7 5 原理图与PCB图 8 5.1 msp430最小系统原理图 8 5.2其他模块原理图 8 6 程序框图和系统程序 10 6.1 程序流程图 10 6.2 系统程序 13 7 附录 31 8 评价 32 9总结 32 10 参考文献 33 摘 要 本文主要研究了基于MSP430单片机的电机调速系统，通过键盘输入电机需达到的速度，并提供两种可选的输出模式即波形的静、动态显示，然后通过PID算法调节单片机输出的ＰＷＭ波，从而使电机达到之前输入的预设速度，并将波形及预设速度和当前速度在LCD12864上显示出来，在测速方面采用市场上比价常见的霍尔传感器A44E，由单片机记录电机动时由小磁铁靠进传感器时产生的脉冲数，从而达到测速的目的，由于在PID算法中采用遇限削弱积分法，系统稳定性较好，具有较强的实用性。 关键词：msp430、PID、霍尔元件、LCD12864 Abstract This article mainly studied the motor speed systems based on MSP430, Through the keyboard input the speed which it takes to reach, And provide two optional output modes of static and dynamic waveform to display.In order to reach the speed which has been inputed ,we take the PID algorithm to control the PWM,then display the wave、input and output on the LCD12864. On the speed measurement,we take the A44E which is very common in the market.then in order to measurement the speed,we count the pulse which is produce when Small magnets depend into sensor. Because in the PID algorithm we use the encounter limit weaken integral method, the system stability is good, has the stronger practicability Keywords: msp430、PID、Hall Sensor、LCD12864 1 前言 MSP430系列超低功耗单片机是ＴI公司于1996年开始推出的超低功耗16位单片机，凭借其自身优良的性能、方便灵活的开发方式、丰富的技术资料和应用案例，使得MSP430在国内得到非常广泛的应用。 PID调节是连续系统中技术最成熟、应用最为广泛的一个调节方式。其实质就是根据输入的偏差值，按比例、积分、微分的函数关系进行运算，其运算结果用以输出控制。实际应用中，根据被控对象的特性和控制要求，可灵活的改变PID结构，以充分发挥计算机的作用。 2 系统框图 设计之前先画出系统的整个结构框架，以便于后面设计电路板和写程序。 图一 系统结构图 3 方案选择与比较 3.1 LCD显示模块 3.1.1 方案一： 采用LCD1602显示，由单片机的总线模式连接。1602可以显示两行，每行可以显示16个字符，操作简单，控制容易。 3.1.2 方案二： 采用LCD12864显示，12864具有四行显示，每行可以显示8个汉字16个字符，操作相对1602复杂一些，指令较多，但是基本原理是一致的。 通过对方案一和方案二的分析，以及结合本设计的要求，我们要求显示汉字和动态曲线图，所以我们选用12864液晶。 3.2 测速模块 3.2.1 方案一： 利用红外线对射方式和反射方式，在电机的转轴上安装一个塑料圆盘，再在圆盘上开一些小孔，通过记录脉冲数来记录圆盘转过的圈数，从而测出电机的转速。但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器，他们对都对外