实验一 GPIO 口控制实验

（9）点击 CCS 上的
图标，或者来自百度文库击 Run->Debug。
图 1.21
（10）如果弹出如图 1.22 所示对话框，点击 Proceed 即可。如果没有出现此窗口，直接进行 下一步。
图 1.22
（11）出现如图 1.23 所示界面，此时程序已经下载到 MSP430F6638 中。点击左上方的
图标即可仿真，旁边的图标
则用于暂停和停止。
(12)观察实验箱中的运行结果。
图 1.23
P4OUT &=~BIT6;P4OUT |=BIT5; __delay_cycles(160000); P4OUT &=~BIT5;P8OUT |=BIT0; __delay_cycles(160000); } if(flag==7) //从右往左 {
P4OUT |=BIT5; __delay_cycles(160000); P4OUT &=~BIT5;P4OUT |=BIT6; __delay_cycles(160000); P4OUT &=~BIT6;P4OUT |=BIT7; __delay_cycles(160000); P4OUT &=~BIT7;P5OUT |=BIT7; __delay_cycles(160000); P5OUT &=~BIT7;P8OUT |=BIT0; __delay_cycles(160000); P8OUT &=~BIT0;P4OUT |=BIT5; __delay_cycles(160000); } } }
二、实验器材
PC 机，MSP430F6638 EVM，USB数据线，20-pin 转接线。
三、实验内容
1、验证性实验： 用 MSP430F6638 评估板上的按键控制 LED 的亮灭情况。按下 S7，LED1—5 循环往复 的亮灭。按下 S3，LED 灯的亮灭情况换个方向。按键 S3、S4、S5、S6、S7 和单片机 IO 口 连接如下图 1.1 所示。LED 灯的连接如图 1.2 所示。
图1.3 直流电机模块电路原理图
控制电路使用TI DRV8833 低电压电机驱动芯片，该芯片为玩具、打印机及其他机电一
体化应用提供了一款双通道桥式电机驱动器解决方案。它能驱动两个直流电机或一个步进电
机。nSLEEP引脚为高电平时表示使能设备，为低电平时表示进入低功耗睡眠模式。输入端控
制H桥逻辑如下表所示，表中x表示A和B。对直流电机的控制编程，只需要简单地控制nSLEEP、
图 1.4
（2）导入例程，Project->Import Existing CCS Eclipse Project。
图 1.5
（3）在如下窗口中，点击“Browse…”，打开例程所在的文件目录，然后点击“Finish”。 在图 1.7 中的左侧工程浏览窗口可以看到刚添加的工程。
图 1.6
图 1.7 （4）编译工程，点击 ，编译完成后，出现如下窗口，右下角提示编译无误。
flag=3; } }
if(flag==3) //从左往右 {
P8OUT |=BIT0; __delay_cycles(160000); P8OUT &=~BIT0;P5OUT |=BIT7; __delay_cycles(160000); P5OUT &=~BIT7;P4OUT |=BIT7; __delay_cycles(160000); P4OUT &=~BIT7;P4OUT |=BIT6; __delay_cycles(160000);
2、设计性实验
（1）参考附件1.3，建立一工程文件。根据直流电机控制原理，设计程序，实现按键对直流
电机方向，停转的控制。 (2) 用20-pin排线连接主板与电机模块(注意端口对应连接，红色标记的一边对应连接到两
个排阵的1脚)。
图 1.12
（3）编译程序，对编写的程序进行调试。 （4）停止程序的运行，将连接到 PC 机上的 USB 线及连接线拔掉。 （5）实验完成后请整理好实验设备。实验完毕请用“Shift + Delete”键删除设计程序和所 在的文件夹。
// 上下拉电阻使能 //设置为上拉电阻
while(1) {
if((P4IN&BIT0)==0) { //按键S7
__delay_cycles(160000); if((P4IN&BIT0)==0) {
flag=7; } } if((P4IN&BIT4)==0) { //按键S3
__delay_cycles(160000); if((P4IN&BIT4)==0) {
图 1.17
（5）点击 View->Project Explorer，界面如图 1.18 所示，
图 1.18
（6）在 main()函数中添加自己编写的代码。
（7）代码编写完成后，点击
图 1.19
或 Project->Build Project 编译工程。
图 1.20
（8） 工程编译无误后，连接硬件准备下载。通过 USB 线将主板左侧的板载仿真器 eZ-FET USB 接口（J6）与 PC 相连，同时将开发板上的 SW1 拨到 eZ430 端，连接主板与电机子板。
实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为 机械能。直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称
为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等 组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电进 行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器等组成。 z 直流电机控制原理：
附 1.2 验证实验程序
#include <msp430f6638.h> int main(void) {
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // Stop watchdog timer
int flag=0; P4REN |=BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4; P4OUT |=BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4; P4DIR |=BIT5+BIT6+BIT7; //LED管脚设置 P5DIR |=BIT7; P8DIR |=BIT0;
图 1.8
（5）将开发板上左上角的SW1拨到中间eZ430位置；通过USB线将MSP430F6638开发板上 的J6 端与PC相连。 （6）连接成功后可以在电脑的设备管理器中看到如图 1.9 所示的 MSP430 UART 端口。
（7）单击 Debug 按钮
图 1.9
烧写程序，出现如下调试界面。
（8）单击 Resume 按钮
图 1.1
2、设计性实验：
图1.2
通过按键控制直流电机的转动。例如：按下S7，直流电机正转；按下S3，直流电机反 转；按下S5，直流电机停止。（提示：根据表1 DRV8833 的控制逻辑，只需要简单的在对 应引脚上输出想要的电平即可控制电机的转动和方向。)
提示：PxREN 寄存器为上拉/下拉电阻使能寄存器，可以将 IO 配置成上拉模式或下拉 模式,具体请参考 F6638 数据手册 F6638datasheet.pdf。PxDIR 为方向寄存器，置 1 为输出。
xIN1、xIN2引脚输出相应的电平即可。
表1 TI DRV8833 H 桥逻辑表
xIN1
xIN2
xOUT1
xOUT2
0
0
Z
Z
0
1
L
H
1
0
H
L
1
1
L
L
功能
制动 反转 正转 自由旋转
五、实验步骤
1、验证性试验 （一）用CCS软件下载程序，实现用滚轮控制步进电机的旋转，按键控制方向。
（1）开始->程序->Texas Instruments->Code Composer Studio 5.4.0->Code Composer Studio 5.4.0，打开 CCSv5 软件。
例如按键 S3 作为单片机 IO 口的输入时，需要设置 P4.4 口为上拉模式： P4REN |= BIT4; //使能上拉模式；头文件‘msp430f6638.h’中定义了#define BIT4 (0x0010)。
四、实验原理
z 直流电机介绍： 直流电机（Direct Current Motor）是指能将直流电能转换成机械能的旋转电机。它是能
六、实验报告要求
1、 写出设计性实验程序； 2、 总结实验步骤和实验结果； 3、 完成实验思考题。
七、问题与思考
可否直接使用 GPIO 控制直流电机，而不用 DRV8833？如何调整电机转速？
附 1.1 MSP430F6638 评估板外观
图 1.13 MSP430F6638 教学开发系统主板硬件资源图 图 1.14 电机子板外观图
（3）点击 File->New->CCS Project。
图 1.15
图 1.16
(4) 弹出如下对话框，键入项目名称（project name）：DC motor，选择硬件类型（device）： MSP430x6xx Family->MSP430F6638，在下列文件类型(Project templates and examples)中选择 Empty Project，最后点击 Finish。
图 1.10
运行程序。
图 1.11 （9）先后按下按键“S7”和“S3”，观察实验现象。注意：按下按键时，请保持一段时间， 等LED开始亮灭或者改变方向时松开。 （10）选择 Run->Suspend（或者单击窗口中的 Suspend 按钮 ）可暂停程序运行，选择 Run->Terminate（或者单击窗口中的 Terminate 按钮 ）可退出运行。单步运行可用 F5 或 F6。
附 1.3 CCSv5 的使用参考步骤
（1）在 PC 机最后一个盘创建一个文件夹，用英文命名（注意：实验完毕请用“Shift + Delete” 删除该文件夹）。
（2）双击桌面上
图标（或者点击“开始->程序->Texas Instruments ->Code Composer
Studio v5），打开 CCS 软件，软件启动后界面如图 1.15：
实验一 GPIO 口控制实验
实验预习要求
1、参考附1.2，学习 MSP430F6638 集成开发环境CCS5.4.0软件的使用。 2、学习 MSP430F6638 单片机 GPIO 口编程控制方法。 3、了解直流电机和按键的控制方法。
一、实验目的
1、了解微控制器MSP430F6638的性能。 2、掌握MSP430F6638 GPIO口控制编程。 3、掌握对直流电机和独立按键的编程控制。