msp43概述

　　MSP430是德州公司新開發的一類具有16位總線的帶HLASH的單片機，由于其性價比和集成度高，受到廣大技術開發人員的青睞它采用16位的總線，外設和內存統一編址，尋址范圍可達64K，還可以外擴展存儲器。具有統一的中斷管理，具有豐富的片上外圍模塊，片內有精密硬件乘法器、兩個16位定時器、一個14路的12位的模數轉換器、一個看門狗、6路P口、兩路USART通信端口、一個比較器、一個DCO內部振蕩器和兩個外部時鐘，支持8M的時鐘。由于為HLASH型，則可以在線對單片機進行調試和下載，且JTAG口直接和FET（FLASHEMULATIONTOOL）的相連，不須另外的仿真工具，方便實用，而且，可以在超低功耗模式下工作，對環境和人體的輻射小測量結果為100mw左右的功耗（電流為14mA左右），可靠性能好，加強電干擾運行不受影響，適應工業級的運行環境ll，適合與做手柄之類的自動控制的設備.MSP430系列單片機的主要優點就是低功耗，所以在選擇MSP430系列單片機設計系統時，除了要考慮外圍電路的低功耗以外，還要根據系統要求選擇合適的MSP430單片機，但是我們原則是夠用就可以，不提倡資源的浪費。

　　MSP430F149特性

　　①低電壓、超低功耗。工作電壓3.6V~1.8V ，正常工作模式280μA@1MHz，2.2V，待機模式1.6μA，RAM數據保存的掉電模式下0.1μA。五級節電模式。

　　②快速蘇醒，從待機模式下恢復工作，只需要不到6μS時間。

　　③16位精簡指令集MCU，命令周期125nS。

　　④12位ADC，具有內部參考電壓源，并且具有采樣、保持、自動掃描等功能。具有12位的模數轉換器可以得到很高的精度，并且省去了使用專門的模數轉換器給設計電路板帶來的麻煩。

　　⑤2個16位計數器。具有捕獲、門限功能。

　　⑥具有片內比較器。

　　⑦支持ISP（在線系統編程），方便開發和項目升級。

　　⑧支持序列號，熔絲位燒寫。方便簡單。

　　⑨雙串口

　　⑩支持超小型封裝：64P-QFP、64P-QFN。

　　MSP430F149引腳及功能

　　因為MSP430F149的引腳較多所以在此只將用到的引腳做以下說明。

　　P1.0/TACLK一普通數字I/O引腳/Timer-A，時鐘信號TACLK輸入。

　　P1.1/TA0--普通數字I/O引腳‘Timer-A，捕獲;CCIO輸入，比較：OUTO輸出。

　　P1.2/TA1--普通數字I/O引腳/Timer-A，捕獲;CCI1輸入，比較：OUT1輸出。

　　P1.3/TA2-普通數字I/O引腳，’Timer-A，捕獲;CCI2輸入，比較：OUT2輸出。

　　P1.4/SMCLK--普通數字I/O引腳/SMCLK信號輸入。

　　P1.5/TA0--普通數字IO引腳/Timer-A，比較：OUTO輸出。

　　P1.6/TA1--普通數字I/O引腳/Timer-A，比較：OUT1輸出。

　　P1.7/TA2-普通數字I/O引腳/Timer-A，比較：OUT2輸出。

　　P2.0/ACLK--普通數字I/O引腳/ACLK輸出。

　　P2.1/TAINCLK--普通數字I/O引腳/Timer-A，吋狆信號TAINCLK

　　P2.2/CAOUT/TAO--普通數字IO引腳/Timer-A：捕荻：CCIOB輸入比較器-A輸出。

　　P2.3/CAOTA1--普通數字I/O引腳Timer-A：比較：OUT1輸出/比較器-A輸出。P2:4/CA1/TA2--普通數字IO引腳/Timer-A：比較：OUT2輸出/比較器-A輸出。P2.5/Rosc一普通數字I/O引腳/定乂DOC杯稱頻率的外部屯阻輸入。P2.6/ADC12CLK--普通數字1O引腳/綾換吋紳-12位ADC。

　　P3.O/SETO--普通數字IO引腳/從岌送使能-USARTO/SPI方式。

　　P3.1S1M00--普通數字I/o引腳從輸入主輸出-USARTOISPI方式。P3.2SOMI0--普通數字I/O引腳從輸出/主輸入-USARTOISPI方式。

　　P33/UCLKO--普通數字I/O引腳外部吋狆輸入-USARTO/UART/SPI方式。

　　P3.4/UTXDO--普通數字I/O引腳/岌送數據輸出-USARTO/UART方式。

　　P3.5/URXDO--普通數字I/O引腳/接收數據輸出-USARTOUART方式。

　　RSTNMI--夏位輸入，非屏蔽中斷輸入端口，或引尋裝載程序后劫（FLASH器件）。

　　XIN--晶體振蕩器XT1的輸入端口，可以達接棕準晶體。

　　XOUT--晶體振蕩器XT1的輸出端口。

　　XT2IN--晶體振蕩器XT2的輸入端口，只能達接棕準晶體。

　　XT2OUT--XT2的輸出端口。

　　Vcc--屯源正端。

　　Vss--屯源灸端。

　　msp430無刷電機控制設計電路

　　1、系統總體功能介紹

　　本設計總體功能如圖4.1所示，以MSP430F149作為控制核心，通過專用驅動芯片LM621連接逆變電路驅動電機工作，按鍵實現加速誠速功能，加速鍵按下一次轉速增加100轉，減速鍵盤按下一次轉速減少100轉，可調范圍在2000轉到4000轉之間，通過渦輪流量計測試實際流量信息反饋到單片機中實現高精度的電機轉速調節，LCD1602實時顯示流量信息。圖4.2為系統總體軟件流程圖。

　　2、MSP430F149單片機最小系統

　　MSP430F149單片機最小系統由MSP430F149單片機，晶振以及復位電路組成。兩個晶振分別接單片機的XIN1，XOUT1，XIN2xoUT2口，復位電路采用專用復位芯：片SP7085，與單片機RESET口連接，采用SPX1117M3-3.3為單片機供電3.3V。MSP430F149單片機最小系統硬件連接如圖4.3.

　　3、顯示模塊介紹

　　3.1顯示模塊硬件設計

　　本系統采用LCD1602液晶屏顯示，P4口接上拉電阻，LCD1602液晶屏的控制端接在P3口上面，P3.5--P3.7口。

　　3.2顯示模塊軟件設計

　　用LCD顯示一個字符時比較復雜，首先找到顯示屏上某個位置所對應的RAM區的8個字節，在有程序分別對這個8個字節置41”或置*o？，“1”表示點亮，“0”表示

　　不亮，這樣組合起來就能把一個字符點亮。但是有的控制器內部自帶字符發生器，如LCD1602，顯示一個字符就非常容易了，把控制器的工作設定在文本方式，再根據字符顯示的位置，找到該位置找出顯示RAM所對應的地址，設立光標，在把所需要的字符代碼送上去就可以了。顯示模塊軟件流程圖如圖4.5。

　　4、驅動模塊介紹

　　4.1驅動模塊硬件設計

　　本設計采用電機專用驅動芯片LM621驅動逆變電路實現電機的運行。LM621的HS1，HS2，HS3與霍爾位置傳感器相連，接入位置信號以控制電機的電子換相，引腳11、12、13（灌電流輸出端），引腳14、15、16（抽電流輸出端）分別與逆變電路連接驅動電機，VCC2接+5V電源JINH接單片機P2.7口輸入PWM波，DIR接單片機P2.6口控制轉向，硬件連接圖如圖4.6。

　　4.2PWM控制軟件設計

　　PWM（脈沖寬度調制）是通過控制固定電壓的直流電源開關頻率，改變負載兩端的電壓，從而達到控制要求的一種電壓調整方法。本次設計采用定頻調寬方式MSP430F149本身含有PWM產生模塊，利用MSP430F149單片機的TIMEA的模式7產生PWM波對電機進行調速。根據電機參數設定調速范圍為2000轉~4000轉，每次加速鍵（減速鍵）按下，電機轉速誠少（增加）100轉，調速等級分為20級，經計算，每次占空比改變0.025。

　　5、按鍵模塊介紹

　　5.1按鍵模塊硬件設計

　　本設計采用1*4矩陣鍵盤實現對整個系統的操作，四按鍵一端分別通過1k的電阻與單片機的P3.0，P3.1，P3.2，P3.3接口連接，另一端通過100k的電阻與+5V電源連接。按鍵模塊連接如圖4.8。

　　5.2按鍵模塊軟件設計

　　本系統使用最簡單的1*4矩陣鍵盤實現對整個系統的操作。各鍵對應的功能和鍵值加圭4.1

　　各鍵詳細功能如下：

　　BUTTON1：啟動系統。單片機上電初始化后，首先掃描鍵盤，若BUTTON1被按下，則啟動系統，否則將一直掃描鍵盤，此時其他鍵沒有任何功能。BUTTON2和BUTTON4：通過按BUTTON4或BUTTON4，當前位閃爍，此時通過BUTTON2和BUTTON4可對當前位進行+1/-1，若2S內沒有操作，系統自動確認當前輸入值。

　　BUTTON3：正反轉，實現電機機的反轉。按鍵模塊子程序流程圖如圖4.9

　　6、限流電路設計

　　主回路中通過電動機的電流最終是經過電阻R4接地。因此，U=R4IM：其大小正比于電動機的電流IMO而U{同數/模轉換器的輸出電壓UO分別送到LM324運算放大器的兩個輸入端，一旦反饋電壓Uf大于來自數/模轉換器的給定信號Uo，則LM324運算放大器輸出為低電平，通過非門變為高電平輸入到LM621的引腳17，使輸出關斷，從而截斷了直流無刷電動機定子繞組的所有電流通路，迫使電動機電流下降，一旦電流下降到時Uq小于Uo，則LM324運算放大器輸出回到高電平，通過非門變為低電平，接LM621的17腳，LM621正常工作。

　　7、速度反饋電路設計

　　渦輪流量計采用24V直流供電，輸出24V脈沖信號經過電阻分壓變為3.3V脈沖信號，與單片機P2.5口連接。電路硬件連接見圖4.11。渦輪流量計輸出的電壓脈沖信號與瞬時流量之間的計算公式為Q=3600xfk，通過采集流量反饋信號實現對流量的閉環精確控制。