msp430无刷电机控制设计电路

2022-02-03 09:43分类：电路图阅读：

　　msp43简述

　　MSP430是德州市企业新研发的一类具备16位系统总线的带HLASH的单片机设计，因为其高性价比和处理速度高，遭受众多技术性开发团队的亲睐它选用16位的系统总线，外接设备和运行内存统一编址，寻址方式范畴可以达到64K，还能够外拓展储存器。具备统一的终断管理方法，具备多种多样的上面外场控制模块，片内有高精密硬件配置乘法器、2个16位计时器、一个14路的12位的数模转换器、一个看门狗1、6路P口、双路USART通讯端口号、一个电压比较器、一个DCO內部震荡器和2个外界数字时钟，适用8M的数字时钟。因为为HLASH型，则能够线上对单片机设计开展调节和免费下载，且JTAG口立即和FET（FLASHEMULATIONTOOL）的相接，不必此外的仿真工具，便捷好用，并且，能够在超功耗低方式下工作中，对自然环境和人体内的辐射源小精确测量结果显示为100mw上下的功能损耗（电流量为14mA上下），稳定性能好，提升电影响运作不受影响，融入工业生产级的软件环境ll，合适与做摇杆这类的自动控制系统的机器设备.MSP430系列产品51单片机的具体优势便是功耗低，因此在挑选MSP430系列产品单片机系统软件时，除开要考虑到外围电路的功耗低之外，还需要依据系统要求挑选适宜的MSP430单片机设计，可是大家标准是足够就可以，不倡导資源的消耗。

　　MSP430F149特点

　　①低压、超功耗低。工作标准电压3.6V~1.8V ，一切正常工作模式280μA@1MHz，2.2V，休眠方式1.6μA，RAM数据信息储存的断电方式下0.1μA。五级省电模式。

　　②迅速清醒，从休眠方式下恢复工作，只需用不上6μS時间。

　　③16位精简指令集MCU，指令周期时间125nS。

　　④12位ADC，具备内部参考电压源，而且具备取样、维持、全自动扫描仪等作用。具备12位的数模转换器能够取得很高的精密度，而且省掉了应用专业的数模转换器给设计电路板产生的不便。

　　⑤两个16位电子计数器。具备捕捉、幅值作用。

　　⑥具备片内电压比较器。

　　⑦适用ISP（在线系统程序编写），便捷研发和新项目升級。

　　⑧适用系列号，熔丝位烧录。便捷简易。

　　⑨双串口通信

　　⑩适用袖珍型封裝：64P-QFP、64P-QFN。

　　MSP430F149脚位及作用

　　由于MSP430F149的针脚较多因此在这里只将使用的脚位做下列表明。

　　P1.0/TACLK一一般数据I/O脚位/TImer-A，时钟信号TACLK键入。

　　P1.1/TA0--一般数据I/O脚位‘TImer-A，捕捉;CCIO键入，较为：OUTO輸出。

　　P1.2/TA1--一般数据I/O脚位/TImer-A，捕捉;CCI1键入，较为：OUT1輸出。

　　P1.3/TA2-一般数据I/O脚位，’Timer-A，捕捉;CCI2键入，较为：OUT2輸出。

　　P1.4/SMCLK--一般数据I/O脚位/SMCLK数据信号键入。

　　P1.5/TA0--一般数据IO脚位/Timer-A，较为：OUTO輸出。

　　P1.6/TA1--一般数据I/O脚位/Timer-A，较为：OUT1輸出。

　　P1.7/TA2-一般数据I/O脚位/Timer-A，较为：OUT2輸出。

　　P2.0/ACLK--一般数据I/O脚位/ACLK輸出。

　　P2.1/TAINCLK--一般数据I/O脚位/Timer-A，吋狆数据信号TAINCLK

　　P2.2/CAOUT/TAO--一般数据IO脚位/Timer-A：捕荻：CCIOB輸入比较器-A输出。

　　P2.3/CAOTA1--一般数据I/O脚位Timer-A：比较：OUT1输出/比较器-A输出。P2:4/CA1/TA2--一般数据IO脚位/Timer-A：比较：OUT2输出/比较器-A输出。P2.5/Rosc一一般数据I/O脚位/定乂DOC杯称頻率的外界屯阻輸入。P2.6/ADC12CLK--一般数字1O脚位/綾換吋紳-12位ADC。

　　P3.O/SETO--一般数据IO脚位/从岌送也就能-USARTO/SPI方法。

　　P3.1S1M00--一般数据I/o脚位从輸进驻输出-USARTOISPI方法。P3.2SOMI0--一般数据I/O脚位从输出/主輸入-USARTOISPI方法。

　　P33/UCLKO--一般数据I/O脚位外界吋狆輸入-USARTO/UART/SPI方法。

　　P3.4/UTXDO--一般数据I/O脚位/岌送数据信息输出-USARTO/UART方法。

　　P3.5/URXDO--一般数据I/O脚位/读取数据输出-USARTOUART方法。

　　RSTNMI--夏位輸入，非屏蔽掉终断輸入端口号，或引尋装載程序流程后劫（FLASH元器件）。

　　XIN--结晶振蕩器XT1的輸入端口号，能够達接棕准晶体。

　　XOUT--结晶振蕩器XT1的输出端口号。

　　XT2IN--结晶振蕩器XT2的輸入端口号，只有達接棕准晶体。

　　XT2OUT--XT2的输出端口号。

　　Vcc--屯源正端。

　　Vss--屯源灸端。

　　msp430直流无刷电机操纵设计方案电源电路

　　1、系统软件整体功能介绍

　　本设计方案整体作用如图4.1所显示，以MSP430F149做为操纵关键，根据专用型推动集成icLM621联接整流电路驱动电机工作中，功能键完成加快诚速作用，加快键按下一次转速比提升100转，降速电脑键盘按下一次转速比降低100转，可调式范畴在2000转至4000转中间，根据涡轮流量计检测具体总流量反馈机制到stm32中完成精度高的电机额定功率调整，LCD1602即时表明总流量信息内容。图4.2为系统软件整体软件流程图。

　　2、MSP430F149单片机设计最小系统

　　MSP430F149单片机设计最小系统由MSP430F149单片机设计，晶振电路及其延时电路构成。2个晶振电路各自接单片机设计的XIN1，XOUT1，XIN2xoUT2口，延时电路选用专用型校准芯：片SP7085，与单片机设计RESET口联接，选用SPX1117M3-3.3为单片机设计供电系统3.3V。MSP430F149单片机设计最小系统硬件配置联接如图4.3.

　　3、表明控制模块详细介绍

　　3.1表明控制模块硬件开发

　　本系統选用LCD1602液晶显示屏表明，P4口接上拉电阻，LCD1602液晶显示屏的操纵线接在P3口上边，P3.5--P3.7口。

　　3.2表明控制模块软件开发

　　用LCD显示一个字符时较为复杂，最先寻找显示器上某一部位所相对应的RAM区的八个字节数，在有程序流程各自对这一八个字节数置41”或置*o？，“1”表明照亮，“0”表明

　　没亮，那样搭配在一起就可以把一个字符照亮。可是有的控制板內部内置标识符产生器，如LCD1602，表明一个字符就很容易了，把控制板的工作中设置在文字方法，再依据标识符表明的部位，寻找该部位找到表明RAM所相对应的详细地址，开设鼠标光标，在把所须要的标识符编码送上去就可以了。表明控制模块软件流程图如图4.5。

　　4、推动控制模块详细介绍

　　4.1推动控制模块硬件开发

　　本设计方案选用电动机专用型推动集成icLM621推动整流电路完成电动机的运作。LM621的HS1，HS2，HS3与霍尔元件部位感应器相接，连接部位数据信号以操纵马达的电子器件换相，脚位11、12、13（灌电流量輸出端），脚位14、15、16（抽电流量輸出端）各自与整流电路联接驱动电机，VCC2接 5V开关电源JINH接单片机设计P2.7口键入PWM波，DIR接单片机设计P2.6口操纵转为，硬件配置联接图如图4.6。

　　4.2PWM监控软件设计方案

　　PWM（脉冲宽度调配）是利用操纵固定不动工作电压的直流稳压电源电源开关頻率，更改负荷两边的工作电压，进而实现调节标准的一种工作电压调节方式。此次设计方案选用定频调宽方法MSP430F149本身带有PWM造成控制模块，运用MSP430F149单片机设计的TIMEA的方式7造成PWM波对电动机实现变速。依据电机参数设置变速范畴为2000转~4000转，每一次加快键（降速键）按住，电机额定功率诚少（提升）100转，变速级别分成20级，经测算，每一次pwm占空比更改0.025。

　　5、功能键控制模块详细介绍

　　5.1功能键控制模块硬件开发

　　本设计方案选用1*4矩阵键盘完成对所有体系的实际操作，四功能键一端各自根据1k的电阻值与51单片机的P3.0，P3.1，P3.2，P3.3插口联接，另一端根据100k的电阻值与 5V开关电源联接。功能键控制模块联接如图4.8。

　　5.2功能键控制模块软件开发

　　本系統应用非常简单的1*4矩阵键盘完成对所有体系的实际操作。各键相匹配的基本功能和键值加圭4.1

　　各键详尽作用以下：

　　BUTTON1：运行系统软件。单片机设计通电复位后，最先扫描仪电脑键盘，若BUTTON1被按住，则运行系统软件，不然将一直扫描仪电脑键盘，这时别的键沒有其他作用。BUTTON2和BUTTON4：根据按BUTTON4或BUTTON4，当今位闪动，这时根据BUTTON2和BUTTON4可对当今位开展 1/-1，若2S内沒有实际操作，系统软件自行确定当今键入值。

　　BUTTON3：正反转，完成电动机机的翻转。功能键控制模块子程序流程图如图4.9

　　6、过流保护电路原理

　　主控制回路中根据电机的电流量最后是历经电阻器R4接地装置。因而，U=R4IM：其尺寸正比例于电机的电流量IMO而U{同数/模转化器的输出电压UO各自送至LM324计算放大仪的2个键入端，一旦意见反馈工作电压Uf超过来源于数/模转化器的已知数据信号Uo，则LM324计算放大仪輸出为低电频，根据非门变成上拉电阻键入到LM621的脚位17，使輸出关闭，进而断开了直流电有刷电机电机电机定子线圈的全部电流量通道，驱使电机电流量降低，一旦电流量降低到时Uq低于Uo，则LM324运放电路輸出返回上拉电阻，根据非门变成低电频，接LM621的17脚，LM621一切正常工作中。

　　7、速率集成运放电路设计方案

　　涡轮流量计选用24V直流电供电系统，輸出24V差分信号历经电阻分压变成3.3V差分信号，与单片机设计P2.5口联接。电源电路硬件配置联接见图4.11。涡轮流量计輸出的工作电压差分信号与瞬间总流量两者之间的计算方法为Q=3600xfk，根据收集总流量意见反馈数据信号完成对数据流量的闭环控制精准操纵。