MSP430的控制电机并测速度系统设计与调试

PWM1和PWM2接口是连接到H桥的两个接口，这里使用了G2553的定时器A1产生PWM。CAP_P12是光电对管连接到比较强后输入到单片机的一个捕获接口，因为这里可以用定时器A0的捕获接口，使用定时器的捕获功能，可以使得程序设计更为简单。整个系统利用了两个定时器，并结合中断，使得整个系统都处于休眠状态，功耗可以做得比较低（但由于电机和12864的存在，这里的低功耗程序设计显得毫无意义额。。。）。另外还有一个12864的串行外部接口（SPI）三根线。

再放一个三线控制13864的图。由于MSP430x2xx系列是3.3V的器件，这里用到了一个245芯片来转换电平电压（CS和SCLK的顺序反了，后来布线的时候改的）。

这个函数是将捕获到的定时器的脉冲计数值送到12864的一个中间转换函数，temp显示的转速，由于CPU 时钟用的1MHz，电机那里有四个黑带，所以实际的转速应该是250000/tempData，得到这个数据后转换成ASCII码，再送到12864显示。问题出现在这里，12864显示数据1000+，说明temp = 1000+，比实际的数据100+大了10倍。那么也就意味着tempData的数据比实际的真实数据小了10倍，也就是说定时器两次捕获时间的间隔比常规的要小很多，为什么会小了那么多倍呢。

电容的阻抗表达式：

把运放的输出结果看成一个电压源，其输出电压等于RC滤波网络的输入电压假设其值为：

那么上图所示的Vout的输出表达式为

为了方便分析，我们假设Vi为1V，并且不考虑相位问题，取Vout的模可得

输出表达式与输入频率的关系找到了，那么我们的电容值又该怎么设计呢？考虑到我们的光电管经过比较器输出以后的频率最大为500Hz，那么我们设计一个‐3dB在500Hz左右的滤波器即可。用MATLAB写个小程序。

　　R = 1000;

　　f = 0:0.01:1000;

　　w = 2*pi*f;

　　C1 = 0.001 * 10^-6;%%uF

　　C2 = 0.01 * 10^-6;%% uF

　　C3 = 0.1 * 10^-6;%% uF

　　C4 = 1 * 10^-6;%% uF

　　C5 = 0.3 * 10^-6;%% uF

　　y1 = sqrt（（1./（1+w.*w*R^2*C1^2））.^2 +

　　（（w*R*C1）/（1+w.*w*R^2*C1^2））.^2）;

　　y2 = sqrt（（1./（1+w.*w*R^2*C2^2））.^2 +

　　（（w*R*C2）/（1+w.*w*R^2*C2^2））.^2）;

　　y3 = sqrt（（1./（1+w.*w*R^2*C3^2））.^2 +

　　（（w*R*C3）/（1+w.*w*R^2*C3^2））.^2）;

　　y4 = sqrt（（1./（1+w.*w*R^2*C4^2））.^2 +

　　（（w*R*C4）/（1+w.*w*R^2*C4^2））.^2）;

　　y5 = sqrt（（1./（1+w.*w*R^2*C5^2））.^2 +

　　（（w*R*C5）/（1+w.*w*R^2*C5^2））.^2）;

　　plot（f，y1，f，y2，f，y3，f，y4，f，y5）;

　　title（‘RC滤波器设计’）;

　　legend（‘0.001uF’，‘0.01uF’，‘0.1uF’，‘1uF’，‘0.3uF’）;

　　xlabel（‘频率/Hz’）;

　　ylabel（‘输出幅频/V’）;

　　在测试C的时候从1nF开始测试，得到下面的输出曲线，从图中我们可以看到，从0Hz到1000Hz，输出几乎都是1，不变，1nF的电容不符合我们的设计要求。再加大，测试104电容,104电容即0.1uF，得到的输出幅频特性曲线如下，显然不符合我们的设计要求，500Hz‐3dB处还差一点点，再加大10倍，测试1uF。

推荐阅读：

MEMS定时器取代RF设计中的石英晶体

FPGA芯片的SERDES接口电路设计

简述：基于DSP的机车蓄电池充电系统

基于CPLD的CCD驱动模块设计

基于C8051F350单片机的气体流量计检测仪硬件设计