基于MSP单片机的多功能直流电机驱动器实验.docVIP

信息工程系? 课程设计报?告书 题目:基于MSP?430单片?机的多功能?直流电机驱?动器 摘要 本设计介绍?了一种基于?MSP43?0单片机实?430系列?, 本设计介绍?了一种基于?MSP43?0单片机实?MSP43?0单片机的?Timer?-A模式产生?PWMWM波的占?PWM波经?ED动态显?430单片? 关键词：MSP43?0 PWM调速? 目录 摘要 4 目录 5 1 任务提出与?方案论证 2 1.1 课题研究的?目的意义 2 1.2 主要内容及?方法手段 2 2具体电路? 4 2.1 系统设计原?理 4 2.2 单片机的最?小系统 4 2.3 PWM波调? 7 2.4 电机驱动电?路 9 2.5 LED显示? 11 2.6 12 3总结 14 3.1 总结 14 参考文献 15  1 任务提出与?方案论证 1.1 课题研究的?目的意义 1.1.1 设计目的 随着我国工?业的发展，电动机作为?电能转换的?传动装置被?广泛应用于?机械、冶金、石油化学、国防等工业?部门中，随着对生产?工艺、产品质量的?要求不断提?高和产量的?增长，越来越多的?生产机械要?求能实现自?动调速。由于它具有?良好的线性?调速特性，简单的控制?性能，高效率，优异的动态?特性，现在仍是大?多数调速控?制电动机的?最优选择。因此研究直?流电机的速?度控制，有着非常重?要的意义。根据当前单?片机发展的?趋势，以TI公司?的MSP4?30系列单? 1.1.2 设计的意义? 直流电动机?是最早实现?调速的电动?机。长期以来，直流电动机?一直占据着?调速控制的?统治地位。随着生产技?术的发展，对直流电气?传动在起制?动、正反转以及?调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等?方面提出了?更高的要求?，这就要求大?量使用直流?调速系统。由于它具有?良好的线性?调速特性，简单的控制?性能，高效率，优异的动态?特性，现在仍是大?多数调速控?制电动机的?最优选择。因此研究直?流电机的速?度控制，有着非常重?要的意义。 1.2 主要内容及?方法手段 1.2.1 主要内容 该系统利用?MSP43?0单片机实?现直流电机?的单闭环调?速系统，通过单片机?的片内设计?和外围模块?完成整个电?路设计。其中通过M?SP430?F149的?Timer?-A模式产生?PWM输出? 1.2.2 方法手段 介绍了一种?基于MSP?430单片?PWM输出?MSP43?0单片机及?12V，逻辑元件需?要+5V的直流?图3-1（a） 双路稳压电?源 由上图可见?，这个双路输?出的直流稳?压电源结构?十分简单，只用了一个?220V变?12V的变?7812和?7805C2。而直流稳压?电路输出端?的电容C3?和C4是用?作改善稳压?电源电路的?瞬态负载响?应特性。 图3-1（b） 单片机电源? SPX11?17是一个?低功耗正向?电压调节器?，它的一个特?性是3端可?调节（电压可选：1.5V，1.8 V，2.5 V，3.0 V，3.3 V，及5 V）；2.2uF陶瓷?电容即可保?持稳定。它可以用在?一些高效率?，小封装的低?功耗设计中?。SPX11?17有很低?的静态电流?，在满负载时?其低压差仅?为1.1V。当输出电流?减少时，静态电流随?负载变化，并提高效率?。SPX11?17可以提?供多种3引?脚封装，一个10u?F的输出电?容可有效的?保证稳定性?，然而在大多?数应用中仅?需一个更小?的2.2uF电容?。为了确保S?PX111?7的稳定性?，输出端至少?需要一个2?.2uF钽/陶瓷电容或?10uF的?铝电容。其值可以根?据输出负载?/温度范围的?要求变动。也可以选用?一个更大的?输出电容值?（100uF?）以增长负载?瞬态响应。 为了使电源?的输出纹波?较小和降低?其对整个系?统的干扰，在输入端和?输出端连接?两个电容以?滤除高频和?低频干扰，在输出端得?到稳定的直?流工作电压?。 2.2.2 复位电路 为了使系统?上电后很好?的复位，使其处于稳?定的运行状?态。一般简单的?复位电路可?以采用RC?复位，但是很不稳?定，可靠性不高?，尤其在高速?和庞大的系?统中使根本?不能采用的?，在MSP4?30系统中?，我们都采用?专门的复位?芯片来提高?系统的稳定?性和可靠性?。在这里采用?SP708?S，该芯片提供?可靠的复位?。图3-2为复位电?路图。 图3-2 复位电路图? SP708?S系列属于?微处理器监?控器件。其集成有众?多组件，所以它可以?有效的增强?系统的可靠?性及工作效?率。它适用于3?V和3.3V环境。 手动复位，其输入为低?电平有效。PFI供电?失败信号输?入---如果没有使?用该引脚可?以将PFI?连接至地或?VC