利用MSP430 的Timer_B 在比较模式下输出的脉宽调制(PWM)

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使用MSP430的TB捕获器计算多路PWM脉宽

/*LFX1-----32768HZP4.1<--------PWM input0P4.2<--------PWM input1P4.3<--------PWM input2P4.4<--------PWM input3*/#include <msp430x16x.h>#define TBLENGTH 0XFFvoid calPWM(unsigned char channel);//中断中的捕获值处理子程序声明// 上升沿捕获值，下降沿捕获值，PWM脉宽存放数组int pwm_start[4],pwm_end[4],pwm_dt[4];//定时器溢出标志，如果在溢出之前捕获到上升沿，在溢出之后捕获到下降沿，标志为0xff，否则为0unsigned char flag[4],flag_tov[4];void main(void){WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDTP4SEL =0x1e; //P4.1-4 CCI（1-4）B//捕获模式，上升沿和下降沿都捕获，捕获CCIxBTBCCTL1 =CAP+CM_3+CCIS_1+SCS+CCIE;TBCCTL2 =CAP+CM_3+CCIS_1+SCS+CCIE;TBCCTL3 =CAP+CM_3+CCIS_1+SCS+CCIE;TBCCTL4 =CAP+CM_3+CCIS_1+SCS+CCIE;// ACLK, 连续模式（0-FF）,8分频，定时器长度，定时器溢出中断，这些可以根据自己的设计重新定义TBCTL = TBSSEL_1 + MC_2+ID_3+CNTL_3+TBIE ; _EINT();while(1);{}}//捕获值处理子程序，channel为通道值，范围0-3，对应存放的数组的序号void calPWM(unsigned char channel){unsigned volatile short *tbcctlx,*tbccrx;tbcctlx=&TBCCTL1+channel;tbccrx=&TBCCR1+channel;if(*tbcctlx & CCI)//上升沿判断{pwm_start[channel]=*tbccrx;flag[channel]=0;}else //否则就是下降沿{if(flag[channel]==0xff)//如果捕获跨越了定时器溢出边沿{flag[channel]=0;pwm_dt[channel]=TBLENGTH-pwm_start[channel]+*tbccrx+1;}elsepwm_dt[channel]=*tbccrx-pwm_start[channel]+1;}}//每次定时器溢出检查是否有通道断开,，每个定时器周期中至少PWM更新一次，否则认为断路void brkChk(unsigned char channel){ flag[channel]=0xff;if (flag_tov[channel]==0)pwm_dt[channel]=0;flag_tov[channel]=0;}// Timer_A3 Interrupt Vector (TAIV) handler #pragma vector=TIMERB1_VECTOR__interrupt void Timer_B(void){switch(TBIV){case 2://捕获器1flag_tov[0]++;calPWM(0);break;case 4://捕获器2flag_tov[1]++;calPWM(1);break;case 6://捕获器3flag_tov[2]++;calPWM(2);break;case 8://捕获器4flag_tov[3]++;calPWM(3);break;case 14 ://TBIFGbrkChk(0);brkChk(1);brkChk(2);brkChk(3);break;}}。

基于MSP430单片机的直流电机PWM调速系统的研究

基于MSP430单片机的直流电机PWM调速系统的研究一、本文概述随着微控制器技术的快速发展，其在各种控制系统中的应用也日益广泛。

MSP430单片机作为一种低功耗、高性能的微控制器，被广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。

其中，直流电机PWM调速系统就是MSP430单片机的一个重要应用领域。

本文旨在研究基于MSP430单片机的直流电机PWM调速系统。

我们将介绍MSP430单片机的基本特性及其在直流电机控制中的优势。

然后，我们将详细分析PWM（脉冲宽度调制）调速系统的基本原理和优点，以及如何在MSP430单片机上实现PWM控制。

接下来，我们将通过硬件设计和软件编程，构建一个基于MSP430单片机的直流电机PWM调速系统，并对其性能进行实验验证。

我们还将讨论该系统在实际应用中的潜力和可能面临的挑战，如噪声干扰、电机保护、系统稳定性等问题，并提出相应的解决方案。

我们将总结本文的主要研究成果，并展望未来的研究方向和应用前景。

通过本文的研究，我们希望能够为MSP430单片机在直流电机PWM 调速系统中的应用提供理论和实践指导，推动相关技术的发展和应用。

二、MSP430单片机概述MSP430单片机是德州仪器（Texas Instruments，简称TI）推出的一款低功耗、高性能的微控制器。

其独特的设计理念和广泛的应用场景，使得MSP430单片机在众多嵌入式系统中占有一席之地。

MSP430单片机以其超低的功耗、丰富的外设资源、高效的指令集以及灵活的编程方式，被广泛应用于各种低功耗、实时性要求高的嵌入式系统中。

MSP430单片机具有多种型号，涵盖了不同的性能和功能需求。

其核心采用精简指令集（RISC）架构，使得指令执行速度更快，效率更高。

MSP430单片机还具有丰富的外设接口，如串行通信接口（UART）、SPI、I2C等，方便与外部设备进行通信。

在直流电机PWM调速系统中，MSP430单片机扮演着关键角色。

通过编程控制PWM波的占空比，MSP430单片机可以实现对直流电机的精确调速。

MSP430--定时器B

MSP430--定时器B第一篇：MSP430--定时器BMSP430--定时器B(2012-07-20 10:56:37)转载▼标签：分类：单片机专区转载原文地址：MSP430--定时器B作者：wangtangwang2012MSP43016位定时器B模块是单片机的重要资源。

MSP430F13/14/15x系列都有定时器模块B，但是不同单片机系列所带的比较/捕获模块功能有所不同。

1.定时器B模块：TimerB与TimerA大部分相同，不同点在于定时器B的捕获/比较单元增加了锁存器。

二者区别：（1）TimerB计数长度为8位，10位，12位，16位可编程，由TBCTL寄存器的CNTLx两位来配置，而定时器A的计数长度是固定的16位；（2）TimerB没有实现定时器A中的SCCI功能位的功能；（3）TimerB在比较模式下的捕获/比较寄存器功能与TimerA不同，增加了捕获比较锁存器；（4）有些芯片型号当中TimerB输出实现了高阻抗输出；（5）比较模式的原理有所不同：TimerA当中CCRx寄存器当中保存与TAR相比较的数据，而在TimerB当中CCRx中保存要比较的数据，但并不直接与定时器TBR相比较，而是将CCRx当中的数据锁存到相应的锁存器之后，由锁存器与TBR相比较。

从捕获/比较寄存器相比较锁存器传输数据的过程的时间也是可编程的，可以是写入比较捕获寄存器之后立即传输，也可有一个定时器来触发传输。

（6）TimerB支持多种同步的定时功能，多重比较捕获功能和多重波形输出功能（PWM波）。

而且，通过对比较数据的两级缓冲，可实现多个PWM波同步周期更新。

2.TimerB的逻辑结构图：定时器B的逻辑结构基本与定时器A相同。

3.定时器B的寄存器：寄存器相关位的配置过程参考定时器A和数据手册。

4.定时器B的比较功能当定时器B工作在比较模式时，将数据写入捕获比较锁存器TBCCRx当中，当TBCCTLx当中的CLLDx位决定的装载事件的发生时，TBCCRx中的数据会自动地传输到比较寄存器当中。

MSP430程序库之定时器TA的PWM输出

MSP430程序库之定时器TA的PWM输出定时器是单片机常用的其本设备，用来产生精确计时或是其他功能；msp430的定时器不仅可以完成精确定时，还能产生PWM波形输出，和捕获时刻值(上升沿或是下降沿到来的时候)。

这里完成一个比较通用的PWM波形产生程序。

1.硬件介绍：MSP430系列单片机的TimerA结构复杂，功能强大，适合应用于工业控制，如数字化电机控制，电表和手持式仪表的理想配置。

它给开发人员提供了较多灵活的选择余地。

当PWM 不需要修改占空比和时间时，TimerA 能自动输出PWM，而不需利用中断维持PWM输出。

MSP430F16x和MSP430F14x单片机内部均含有两个定时器，TA和TB；TA 有三个模块，CCR0-CCR2；TB含有CCR0-CCR67个模块；其中CCR0模块不能完整的输出PWM波形(只有三种输出模式可用);TA可以输出完整的2路PWM波形；TB可以输出6路完整的PWM波形。

定时器的PWM输出有有8种模式：输出模式0 输出模式：输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx中的OUTx位定义，并在写入该寄存器后立即更新。

最终位OUTx直通。

输出模式1 置位模式：输出信号在TAR等于CCRx时置位，并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止。

输出模式2 PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR 的值等于CCR0时复位。

输出模式3 PWM置位/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时置位，当TAR 的值等于CCR0时复位。

输出模式4 翻转模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，输出周期是定时器周期的2倍。

输出模式5复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时复位，并保持低电平直到选择另一种输出模式。

输出模式6PWM翻转/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR值等于CCR0时置位。

输出模式7PWM复位/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时复位，当TAR的值等于CCR0时置位。

脉宽调制pwm的原理与应用

脉宽调制（PWM）的原理与应用1. 脉宽调制（PWM）概述脉宽调制（PWM）是一种常用的调制技术，用于控制电子设备中的信号的占空比。

在PWM技术中，周期固定，而信号的脉宽可以根据需要调整。

这种技术可以模拟连续信号，并用于各种应用，如电机控制、光控制和通信系统等。

2. 脉宽调制（PWM）的工作原理脉宽调制（PWM）的工作原理基于占空比的调节来控制输出信号的平均功率。

PWM信号由两个元素组成：周期和脉宽。

周期是信号的总时间长度，脉宽表示信号在一个周期内处于高电平状态的时间长度。

通常情况下，PWM信号的周期是固定的，决定了信号的重复频率。

脉宽则是可调节的，可以通过改变脉宽来控制输出信号的占空比。

占空比是高电平存在的时间与一个周期的比例。

脉宽调制的基本原理是，在一个周期内改变信号的脉宽，来控制输出信号的平均功率。

当脉宽较小的时候，平均功率较低；当脉宽较大的时候，平均功率较高。

3. 脉宽调制（PWM）在电机控制中的应用脉宽调制（PWM）在电机控制中被广泛应用。

通过改变PWM信号的脉宽，可以调整电机的转速和扭矩输出。

3.1 电机转速控制脉宽调制（PWM）可以实现电机的转速控制。

通过改变PWM信号的脉宽，可以改变电机的输入电压，从而控制电机的转速。

较大的脉宽将产生较高的平均电压，从而使电机转速增加；较小的脉宽将产生较低的平均电压，从而使电机转速减小。

3.2 电机扭矩控制脉宽调制（PWM）还可以实现电机的扭矩控制。

通过改变PWM信号的脉宽，可以改变电机的平均电流，从而控制电机的输出扭矩。

较大的脉宽将产生较高的平均电流，从而使电机输出扭矩增加；较小的脉宽将产生较低的平均电流，从而使电机输出扭矩减小。

4. 脉宽调制（PWM）在光控制中的应用脉宽调制（PWM）在光控制中也有广泛的应用。

通过改变PWM信号的脉宽，可以控制LED灯的亮度。

4.1 LED亮度控制LED灯的亮度可以通过改变PWM信号的脉宽来控制。

较大的脉宽将使LED灯处于高亮度状态，而较小的脉宽将使LED灯处于低亮度状态。

msp430的PWM输出是什么意思

msp430的PWM输出是什么意思？
输出的是电平还是什么？能直接接到示波器上吗？是对一个信号的调制还是自己能产生出一个信号来？
提问者采纳
PWM就是高低电平不停的变化的信号，通过配置基础器输出，可以用
示波器看到。

关于PWM，我在其他问题中回答过，复制给你看看。

简单的说，比如你有5V电源，要控制一台灯的亮度，有一个传统办法，
就是串联一个可调电阻，改变电阻，灯的亮度就会改变。

还有一个办法，就是PWM调节。

不用串联电阻，而是串联一个开关。

假设在1秒内，有0.5秒的时间开关是打开的，0.5秒关闭，那么灯就
亮0.5秒，灭0.5秒。

这样持续下去，灯就会闪烁。

如果把频率调高一
点，比如是1毫秒，0.5毫秒开，0.5毫秒灭，那么灯的闪烁频率就很高。

我们知道，闪烁频率超过一定值，人眼就会感觉不到。

所以，这时你看
不到灯的闪烁，只看到灯的亮度只有原来的一半。

同理，如果1毫秒内，0.1毫秒开，0.9毫秒灭，那么，灯的亮度就只有
原来的10分之一。

这个还能用于电机速度控制，用于电源电压控制，等等，具体涉及的知
识比LED控制复杂一些，这里就不说了。

msp430TAx PWM输出详解

对于那么多的TAx输出口,那么多的模式,真是不知所措,那么今天让我们来详细的讨论一下msp430单片机TAx哪些管脚可以输出,以及其输出模式又是怎样的,又该怎样写程序.不着急一步一步来首先让我们来了解下关于输出模式:（1）模式0（电平输出）：在输出模式0下，TAx管脚与普通的输出IO口一样，可以由软件操作OUT控制位来控制TAx管脚的高低电平。

（2）模式1与模式5（单脉冲输出）：利用比较模块的模式1和模式5，可以替代单稳态电路，产生单脉冲波形。

在输出模式1下，当主计数器计至TACCRx值时，TAx管脚置1。

如果通过OUT控制位事先将TAx的输出设为低，经过TACCRx个周期后，TAx将自动变高。

这样做可以输出一个低电平脉冲。

通过改变TACCRx 的值，可以改变低电平脉冲的周期，且脉冲过程无需CPU的干预。

在输出模式5下，当主计数器计至TACCRx值时，TAx管脚置0.如果通过OUT 控制位事先将TAx输出设置为高，经过TACCRx个周期后，TAx将自动变低。

这样做可以输出一个高电平脉冲。

通过改变TACCRx的值可以改变该点评脉冲的周期，且脉冲过程无需CPU的干预。

（3）模式3和模式7（PWM输出）：脉宽调制是最常用的功率调整手段之一。

所谓脉宽调制，顾名思义，是指在脉冲方波周期一定的情况之下，通过调整脉冲的宽度，改变负载通断时间的比例，以达到功率调节的目的。

PWM波形中，负载接通时间与一个周期总时间之比叫做占空比。

占空比越大，负载功率就越大。

如果PWM频率足够高以至于不足以表现表现出负载断续，从宏观上看，负载实际功率将是连续的。

在PWM调整负载功率的过程中，负载断开时晶体管无电流通过，不发热。

负载接通时晶体管饱和，虽然通过有较大电流，但压降很小，发热功率也很低。

所以使用PWM控制负载时，开关器件的总发热量很小。

相比于串联耗散式的调整方法，效率会高很多，适合大功率，高效率的负载调整应用。

但PWM的缺点是负载功率高频波动很大，不适合要求输出平稳无纹波要求的场合。

MSP430微控制器系列讲座十一利用PWM原理实现的DA转换

例如：输出一个正弦波，采用３２采样频率产生。正弦波的频
率为２５０Ｈｚ，所以每秒须采样２５０×３２＝８０００次，而每次采样需
要２５６次计数，所以计数频率采用８０００×２５６＝２．０４８ＭＨｚ。
斜波信号的产生是从最小占空比的ＰＷＭ波经滤波后输
ｔ
出，然后逐渐增大占空比，直到输出最大电平值后，又重新开始从
审
咪翻卟掣百Ｔ。午：期万方数据
数器值达到各自ＣＣＲｘ值时，输出复位（低电平）信号，当计数值达到ＣＣＲ０时，输出置位（高电平）信号。当ＣＣＲｘ值变化时，则经滤波后输出的信号将相应变化。系统的ＳＭＣＬＫ时钟可作为定时器ＴｉｍｅＬＢ的计数时钟源。
所需ＭＳＰ４３０微控制器其它资源包括：①３２７６８Ｈｚ晶振； ②片上ＤＣＯ工作晶振为２．０４８ＭＨｚ；（⑨ＳＭＣＬＫ和ＭＣＬＫ晶振为２．０４８ＭＨｚ。当然，系统应用的复杂程度改变时，所需要资源也会不一样。
２．工作原理
斛Ｍ信号为频率固定、占空比变化的数字信号，基本波形
如图１所示。如果ＰＷＭ信号的占空比随时间而改变，那么信号经滤波后将输出幅度变化的模拟信号。因此通过改变ＰＷＭ信号的占空比，即可产生不同的模拟信号。ＰＷＭ信号实现ＤＡ转换（简称ＰＷＭＤＡＣ）的原理框图如图２所示。ＴＩ公司的一些语言处理技术也通常采用ＰＷＭＤＡＣ方式实现。
最小占空比的ＰＷＭ波输出。
唯
譬
其中，直流信号及ＰＷＭ信号波形图如图５所示。直流电平
的产生比较简单，可通过ＰＷＭ信号占空比设置，该电平值不会
３７
发生变化，且直流电平值直接与ＰＷＭ信号的占空比成比例。因
譬
盎
万方数据
第
期
剿
关闭ＷＤ，初始化Ｉ／ｏ口，设置系统时钟

MSP430F149定时器B讲解

MSP430F149定时器B1.定时器B模块：TimerB与TimerA大部分相同，不同点在于定时器B的捕获/比较单元增加了锁存器。

二者区别：（1）TimerB计数长度为8位，10位，12位，16位可编程，由TBCTL寄存器的CNTLx两位来配置，而定时器A的计数长度是固定的16位；（2）TimerB没有实现定时器A中的SCCI功能位的功能；（3）TimerB在比较模式下的捕获/比较寄存器功能与TimerA不同，增加了捕获比较锁存器；（4）有些芯片型号当中TimerB输出实现了高阻抗输出；（5）比较模式的原理有所不同：TimerA当中CCRx寄存器当中保存与TAR相比较的数据，而在TimerB 当中CCRx中保存要比较的数据，但并不直接与定时器TBR相比较，而是将CCRx当中的数据锁存到相应的锁存器之后，由锁存器与TBR相比较。

从捕获/比较寄存器相比较锁存器传输数据的过程的时间也是可编程的，可以是写入比较捕获寄存器之后立即传输，也可有一个定时器来触发传输。

（6）TimerB支持多种同步的定时功能，多重比较捕获功能和多重波形输出功能（PWM波）。

而且，通过对比较数据的两级缓冲，可实现多个PWM波同步周期更新。

2.TimerB的逻辑结构图：定时器B的逻辑结构基本与定时器A相同。

3.定时器B的寄存器：寄存器相关位的配置过程参考定时器A和数据手册。

5.TI提供的例程：//// ////// MSP430F149// -----------------// /|| XIN|-// | | | HF XTAL (455k - 8MHz)// --|RST XOUT|-// | |// | P4.1/TB1|--> CCR1 - 75% PWM// | P4.2/TB2|--> CCR2 - 25% PWM//// M. Buccini// Texas Instruments Inc.// Feb 2005// Built with IAR Embedded Workbench Version: 3.21A//******************************************************************************。

基于MSP430单片机的直流电机PWM调速系统的研究

文章编号:167121742(2003)022*******基于MSP430单片机的直流电机PW M 调速系统的研究王鹏飞1,　王保强2(1.西南交通大学,四川成都610031;2.成都信息工程学院,四川成都610041)摘要:阐述了MSP430指令集和编译软件的特点,介绍一种基于MSP430单片机实现的直流电机的调速系统。

该系统采用MSP430的T imer A 模式,产生PW M 输出以生成控制信号,能够理想的实现直流电机的PW M 控制,并给出部分软硬件设计。

关　键　词:脉宽调制;MSP430;直流电机中图分类号:TP368.1 文献标识码:A1　引言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冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。

直流电动机转速的控制方法可分为两类,即励磁控制法与电枢电压控制法。

励磁控制法控制磁通,其控制功率虽然小,但低速时受到磁饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制;而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差。

所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法。

调节电阻R 即可改变端电压,达到调速目的。

但这种传统的调压调速方法效率低。

随着电力电子技术的进步,发展了许多新的电枢电压控制方法,其中PW M (脉宽调制)是常用的一种调速方法。

其基本原理是用改变电机电枢(定子)电压的接通和断开的时间比(占空比)来控制马达的速度,在脉宽调速系统中,当电机通电时,其速度增加;电机断电时,其速度减低。

只要按照—定的规律改变通、断电的时间,即可使电机的速度达到并保持一稳定值。

最近几年来,随着微电子技术和计算机技术的发展及单片机的广泛应用,使调速装置向集成化、小型化和智能化方向发展。

在单片机控制的脉宽调速系统中,占空比D 的产生可以由定时器或延时软件来产生。

MSP430单片机的定时器可以产生PW M 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。

PWM（脉冲宽度调制PulseWidthModulation）原理

PWM（脉冲宽度调制PulseWidthModulation）原理1、 PWM原理2、调制器设计思想3、具体实现设计⼀、 PWM（脉冲宽度调制Pulse Width Modulation）原理：脉冲宽度调制波通常由⼀列占空⽐不同的矩形脉冲构成，其占空⽐与信号的瞬时采样值成⽐例。

图1所⽰为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。

该系统有⼀个⽐较器和⼀个周期为Ts的锯齿波发⽣器组成。

语⾳信号如果⼤于锯齿波信号，⽐较器输出正常数A，否则输出0。

因此，从图1中可以看出，⽐较器输出⼀列下降沿调制的脉冲宽度调制波。

通过图1b的分析可以看出，⽣成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语⾳信号幅度值。

因⽽，采样值之间的时间间隔是⾮均匀的。

在系统的输⼊端插⼊⼀个采样保持电路可以得到均匀的采样信号，但是对于实际中tk-kTs<（1）其中，x{t}是离散化的语⾳信号；Ts是采样周期；是未调制宽度；m是调制指数。

然⽽，如果对矩形脉冲作如下近似：脉冲幅度为A，中⼼在t = k Ts处，在相邻脉冲间变化缓慢，则脉冲宽度调制波x p(t)可以表⽰为：（2）其中，。

⽆需作频谱分析，由式（2）可以看出脉冲宽度信号由语⾳信号x(t)加上⼀个直流成分以及相位调制波构成。

当时，相位调制部分引起的信号交迭可以忽略，因此，脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进⾏解调。

⼆、数字脉冲宽度调制器的实现：实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。

图中，在时钟脉冲的作⽤下，循环计数器的5位输出逐次增⼤。

5位数字调制信号⽤⼀个寄存器来控制，不断于循环计数器的输出进⾏⽐较，当调制信号⼤于循环计数器的输出时，⽐较器输出⾼电平，否则输出低电平。

循环计数器循环⼀个周期后，向寄存器发出⼀个使能信号EN，寄存器送⼊下⼀组数据。

在每⼀个计数器计数周期，由于输⼊的调制信号的⼤⼩不同，⽐较器输出端输出的⾼电平个数不⼀样，因⽽产⽣出占空⽐不同的脉冲宽度调制波。

餐厅服务机器人控制系统设计与实现

餐厅服务机器人控制系统设计与实现蔡俊杰;吴益飞;徐航宇;章伟【摘要】通过对餐厅服务机器人控制系统需求进行分析,提出了以微控制器MSP430F5438为核心的餐厅服务机器人控制系统总体设计方案;该方案采用模块化方法完成了控制系统硬件电路设计,主要包括:主控模块、电源及管理模块、运动控制模块、无线通信模块、导航定位模块、安全避障模块和人机交互模块等;介绍了控制系统软件的总体流程,完成了控制系统嵌入式软件的设计;实验结果表明,所设计的控制系统应用于餐厅服务机器人可以实现送餐的功能,控制效果良好,实用性强,具有显著的推广应用价值.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)002【总页数】4页(P77-80)【关键词】餐厅服务机器人;送餐;控制系统【作者】蔡俊杰;吴益飞;徐航宇;章伟【作者单位】南京理工大学自动化学院,南京 210094;南京理工大学自动化学院,南京 210094;南京理工大学自动化学院,南京 210094;南京理工大学自动化学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TP311随着社会老龄化问题日趋加剧，社会人力成本不断增长，各行各业普遍面临着成本上涨和招工难等问题，特别是规模不断扩大的餐饮业，虽然不断提高服务人员的工资待遇，但仍然存在招工难的问题，其主要原因是服务人员的工作单调辛苦，年轻人不愿意从事此类工作[1-2]。

随着科学技术的迅速发展，机器人正逐步从传统的工业应用领域走进人们的日常生活[3]。

服务机器人作为机器人的一个新的发展方向，是当前机器人应用研究领域的难点和重点，也是今后很长一段时间内机器人发展的主要方向[4]。

中国在服务机器人研究领域起步较晚，与日本、美国、德国等发达国家存在的差距较大[5]。

作为机器人市场占有量最大的国家，中国正高度重视机器人技术和产业的发展[6]。

因此，餐厅服务机器人的研究与开发变得十分必要。

本文提出了一种餐厅服务机器人控制系统，在接收上位机发送送餐指令后，可控制餐厅服务机器人运动到目标餐桌，实现自主送餐功能。

基于MSP430的直流电机PWM调速双闭环控制系统的设计解读

目录1 引言 (1)1.1 直流电机调速技术的发展 (1)1.2 PWM调速技术 (1)1.3 双闭环控制系统简介 (2)1.4 论文研究的内容及章节安排 (2)2 MSP430系列单片机概述与直流电动机调速方式简介 (3)2.1 MSP430系列单片机简介 (3)2.2 MSP430的原理及性能特点 (3)2.3 直流电机的主要结构 (4)2.4 直流电动机的调速方式 (5)3 直流电机双闭环调速控制系统设计 (7)3.1 系统组成原理图 (7)3.2 外围电路介绍 (8)3.3 转速、电流双闭环直流调速系统 (11)3.3.1 电流、转速双闭环控制器设计 (12)3.3.2 调速系统控制单元的确定和调整 (13)4 系统软件设计 (15)4.1 数字PI调节器的设计 (15)4.1.1 数字PI调节器的控制算法 (15)4.1.2 数字PI调节器的控制程序 (16)4.2 A/D转换控制程序的设计 (18)4.2.1 ADC12转换器的性能及特点 (18)4.2.2 ADC12转换器的控制程序 (19)5 总结 (23)谢辞 (25)参考文献 (25)基于MSP430的直流电机PWM调速双闭环控制系统设计摘要直流电机传统的调速方法调节精度低、能源利用率低、调速不稳定、可控性较差；而脉宽调制（PWM）直流调速技术，具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低等特点，不仅实现了对电机速度的实时调节，而且还体现了节约能源，经济实用的特点。

本文介绍了美国德州仪器（TI）公司的超低功耗16位单片机MSP430F2619。

基于MSP430F2619设计一直流电机双闭环PWM调速系统，由测速发电机检测直流电机转速构成速度反馈，利用整流桥构成电流反馈。

MSP430F2619完成转速、电流双闭环PI控制器的数字控制，且单片机的定时器生成PWM波，经功率驱动芯片放大后控制直流电机的电枢电压进行平滑调速。

从而实现了控制系统简单、调速性能可靠。

SDLu的MSP430入门学习笔记定时器TimerA比较输出PWM

S.D.Lu的MSP430入门学习笔记(8)：定时器TimerA(3)比较输出PWM本篇笔记介绍如何使用TimerA的比较模式输出PWM信号。

PWM信号有两个参数，周期T和脉宽D。

为了实现PWM的控制，我们将通过TACCR0控制周期，通过TACCR1控制脉宽。

输出选择模式7(或模式6)。

在本例中，输出模式6和输出模式7只是第一个周期输出可能不同，从第二个周期开始输出是一样的。

CCR1单元的输出引脚是P1.2。

如下图，请参考MSP430G2x52、G2x12系列数据手册。

将P1.2的功能按下图配置，请参考MSP430G2x52、G2x12系列数据手册。

程序如下：程序运行结果是P1.2口输出占空比为20%的PWM信号。

在本例中，TIME用于控制PWM周期，DUTY指的是占空比，取值范围0~100。

需要特别注意的是，在14行中用到了乘法和除法运算，如果不注意，乘法非常容易产生溢出。

本例中将TIME定义为(1000ul)，其中1000是TIME的数值，ul为后缀，它表示1000是一个unsigned long类型的数据，这是IAR编译环境定义的。

将TIME定义为unsigned long类型之后，14行右边的乘法运算结果将保存为32位长度，这样就避免了溢出。

如果将TIME定义改为#define TIME (1000)，则当TIME * DUTY的值大于0xFFFF时，就会出现溢出，无法得到我们预想的结果。

本例中，9~17行的代码被执行一次之后，CPU就进入LPM0模式，不再执行任何语句。

PWM信号不是由CPU控制IO口产生的，而是由ACLK驱动TimerA产生的。

从图12-12可以看出，模式1、4、5不能用于输出PWM信号，模式2-模式6、模式3-模式7是两对反相的输出模式。

输出模式2，3，6，和7对于输出单元0无效，因为在这些模式下，EQUx=EQU0。

因此，CCR0单元需要以控制IO的方式才能输出PWM信号。

MSP430定时器输出PWM方波

定时器A输出方波1、定时器的PWM输出8种模式输出模式0输出模式：输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx中的OUTx位定义，并在写入该寄存器后立即更新。

最终位OUTx直通。

输出模式1置位模式：输出信号在TAR等于CCRx时置位，并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止。

输出模式2 PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR的值等于CCR0时复位。

输出模式3 PWM置位/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时置位，当TAR的值等于CCR0时复位。

输出模式4翻转模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，输出周期是定时器周期的2倍。

输出模式5复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时复位，并保持低电平直到选择另一种输出模式。

输出模式6 PWM翻转/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR值等于CCR0时置位。

输出模式7 PWM复位/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时复位，当TAR的值等于CCR0时置位。

下图是增计数模式下的输出波形：2、程序：（TA定时器输出1K的方波）void TAPWM(void){//引脚设置(暂时使用P1.2输出一路PWM)P1SEL |= BIT2; //TA1从P1.2输出P1DIR |= BIT2; //TA1从P1.2输出//P2SEL |= BIT0; //TA2从P1.2输出//P2DIR |= BIT0; //TA2从P1.2输出TACTL |= MC_1 +TASSEL_1; //时钟源选择ACLK，增计数模式TA设置TACCTL1 = OUTMOD_7; //模式7 高电平PWM输出PWM设置//TACCTL2 = OUTMOD_7; //模式7 高电平PWM输出TACCR0 = 33-1; //PWM总周期=32个ACLK周期约等于1000Hz 设置PWM的周期TACCR1 = 16; //TA1 占空比= 16/32=50% 设置占空比//TACCR2 = 16; //TA2 占空比= 16/32=50%}软件改变TACCR0即可改变PWM的周期，改变TACCR1或者TACCR2即可改变占空比。

利用MSP430的定时器A(Timer_A)的比较捕获模式产生方波和PWM波

微机原理实验实验五定时器A（Timer_A）的比较/捕获模式一、实验目的1. 掌握 MSP430 系列片内集成定时器的比较/捕获模块的工作原理和应用方法；2. 掌握 MSP430 系列片内集成定时器的比较模式的原理和应用；3. 掌握利用定时器的比较模式产生方波的方法；4. 掌握利用定时器比较模式输出 PWM 波形的方法；5. 掌握定时器的捕获模式的原理和应用；6. 掌握利用定时器捕获模式测量方波信号频率的方法二、实验内容1.※●编程实现：采用定时器TA0控制LED1指示灯亮灭，中间间隔1s。

(1)源程序#include<msp430.h>void main(){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //关闭看门狗P1DIR |= BIT2;P1SEL |= BIT2; //P1.2定时器输出TA0CCR0=50000; //PWM周期定义TA0CCTL1=OUTMOD_3; //CCR1比较输出模式3TA0CCR1=32768; //CCR1 PWM占空比定义TA0CTL = TASSEL_1+MC_1+TACLR; //ACLK,增计数，清除TAR计数器__bis_SR_register(LPM3_bits); //进入LPM3}(2)运行结果上电后LED1闪烁，中间间隔1s. （以下为录制的运行视频截图）(3)输出信号波形图1s(4)对比分析采用定时器的比较模式和中断功能实现输出方波的各自优势是什么？采用中断功能产生方波是定时器计数到某个值使产生中断，利用此中断来翻转输出口的状态，从而产生方波，它的方波不是直接产生的，因此它有更强的可操作性。

比较模式是计数时与某两个值比较，然后置位复位或者反转输出口，这是直接产生方波，它容易控制方波的占空比。

2.※●编程实现：采用定时器TA0捕获/比较器CCR1的比较模式，设定输出方式，输出PWM波形，使LED1指示灯亮2s，灭1s，并绘制PWM波的波形和频率。

基于MSP430的直流电机PWM调速双闭环控制系统的设计解读

本文介绍了美国德州仪器（TI）公司的超低功耗16位单片机MSP430F2619。

基于MSP430F2619设计一直流电机双闭环PWM调速系统，由测速发电机检测直流电机转速构成速度反馈，利用整流桥构成电流反馈。

MSP430F2619完成转速、电流双闭环PI控制器的数字控制，且单片机的定时器生成PWM波，经功率驱动芯片放大后控制直流电机的电枢电压进行平滑调速。

从而实现了控制系统简单、调速性能可靠。

摘要本文分析了利用MSP430的Timer_B在比较模式下输出及应用探究

摘要：本文分析了利用MSP430的Timer_B在比较模式下输出的脉宽调制(PWM)波，来实现D/A转换的工作原理。

介绍了利用MSP430F449的Timer_B的PWM输出产生正弦波和直流电平的方法，并给出了对应的硬件电路和C语言源程序。

关键词：MSP430F449；脉宽调制；D/A转换1.简介1.1 MSP430单片机介绍虽然目前在国内市场上应用较多的单片机仍然是8位单片机，但是由美国德州仪器（TI）公司推出的16位单片机MSP430具有处理能力强、运行速度快、低功耗、指令简单等优点。

并采用了JTAG技术、FLASH 在线编程技术、BOOTSTRAP等诸多先进技术，因此具有很高的性价比，在欧洲市场已得到了非常广泛的应用。

虽然MSP430进入国内市场的时间不是很长，但是因其具有以上所述的卓越品质，一进入国内市场就被众多电子工程师所青睐。

其中MSP430F449具有7个工作模式可选8、10、12、16的16位计数器。

用其比较模式产生的PWM可以实现D/A转换（D/A conversion）。

1.2 PWM D/A简介很多嵌入式的微控制器（microcontroller）应用都需要产生模拟信号。

这种情况下往往是采用集成的或者是分立的数模转换器DAC（digital- to-analog converter）来实现。

但是采用脉宽调制PWM（pulse-width modulated）信号来实现D/A转换（简写为PWM D/A）也是一种常用的方法。

可以用PWM信号产生所需的直流或交流信号。

这篇文章以MSP430F449的Timer_B输出的PWM为例来产生一个200Hz的正弦波和一个0.5VCC的直流电平。

实际上类似的方法可以用于Timer_A以及MSP430其它型号的单片机。

2. 用PWM实现DAC的原理2.1 基本原理PWM信号是一种具有固定周期（T）不定占空比（）的数字信号，如图1所示。

如果PWM信号的占空比随时间变化，那么通过滤波之后的输出信号将是幅度变化的模拟信号。

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