MSP430与PID算法：2015年电子设计大赛风板控制系统详解

2015年的全国大学生电子设计竞赛中，风板控制系统是一个创新项目，针对【高职高专组】参赛者，该系统主要围绕MSP430单片机为核心展开设计。系统设计的目标是实现对风板的精确控制，包括风速调节以及风板角度的实时监测和反馈。 系统架构包括五个关键模块：主控模块、角度检测模块、电机驱动模块、显示模块以及电源模块。主控模块选用MSP430F149单片机，对比了经典51单片机，MSP430的优势在于速度快、功耗低，且拥有丰富的片内资源，能够满足高性能和低功耗的需求。 角度检测模块采用MPU6050传感器，这个选择基于其快速响应能力和广泛的动态范围，可以直接将运动检测信号提供给控制器，简化了信号处理流程。这种传感器对于控制风板角度的快速变化十分适合。 电机驱动模块的核心目标是控制直流风机的转速，设计中提供了两种方案：一种是使用大功率晶体管组成的简单驱动电路，成本低但电路复杂、抗干扰能力差；另一种方案未详述，可能是考虑了更高级的技术或解决方案以提高可靠性和效率。 显示模块通过LCD液晶屏实时显示风板角度，方便用户监控系统状态。同时，系统还具备声光提醒功能，提高了人机交互的友好性。 整个设计通过PID算法控制PWM输出，调整风力大小，以达到稳定风板转角的目的。经过反复测试，系统成功实现了设计要求，体现了参赛团队对电子设计理论和技术的扎实掌握。 关键词：MSP430单片机、PID算法、PWM控制、直流风机、MPU6050传感器。这个项目的实施不仅锻炼了学生的实践能力，也展示了在现代电子设计中如何巧妙地整合多种技术以解决实际问题。