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使用MSP430产生PWM波对直流电动机进行控制的方案.pdf
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更新于2023-05-27
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阐述了MSP430 单片机的特点及直流脉宽(PWM) 调速的方法, 介绍了基于MSP430 单片机的直流电动机测速调速控制系统。充分利用MSP430 单片机的各种功能, 借助于软件优势, 构成了一个实用的单片机实时控制系统。在整个试验调试过程中, 该系统运行可靠, 性能优良。 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工业部门中得到广泛应用。采用硬件逻辑电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多时, 其硬件组成复杂, 调整困难, 缺乏控制的灵活性。随着计算机和电子技术的高速发展, 促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变。采用单片机控制的脉宽调制( PWM)对直流电机调速是目前迅速推广的一项新技术, 其基本原理是通过晶体管开关时间控制, 将直流电压转换成一定频率方波电压, 达到平滑调节直流电机转速的要求。在使用MSP430 单片机控制的脉宽调速系统中,其定时器可以直接产生PWM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。
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科技情报开发与经济
SCI- TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 2006
年 第
16
卷 第
8
期
测试, 测试结果见图
5
。从 图
5
中 可 以 看 出 美 国
OMEGA
公 司
Butt-
Welded
热电偶响应时间约为
41.6 ms
。由于实验条件的限制, 此响应时间
的测试存在误差, 这与美国
OMEGA
公司提供的时间常数(
300 ms
) 略有
差别, 但是可以认为此热电偶响应时间的理论值与实测值在实验不确定
范围内是基本吻合的。这种动态特性的测试方法也适用于其他表面温度
传感器。与此同时, 也说明了美国相干公司
K
—
500
型高功率
CO
2
激光器
可以作为瞬态表面高温传感器动态特性测试的加热热源。
参考文献
[
1
] 郝晓剑
.
瞬态表面高温测量与动态校准技术研究[
D
]
.
太原: 中北大
学,
2005
:
66- 68.
( 责任编辑: 王雅利)
───────────────
第一作者简介: 郭华玲, 女,
1976
年生, 现为中北大学测控技术及仪
器专业
2003
级在读硕士研究生, 中北大学信息与通信工程学院, 山西省
太原市,
030051.
Dynamic Measurement of Butt- Welded Thermocouple
Stimulated by Modulated Laser
GUO Hua-ling
ABSTRACT
:
This paper puts forward a newmethod of making the dynamic property test on the surface temperature sensor
by using the high frequency modulated high power CO
2
laser as the driving source, and sets up a dynamic property
measuring system. A Butt- Welded thermocouple of company OMEGA has been tested on the system by using DIAMONG
OMEGA series K
—
500 type CORHENT CO
2
laser
,
and the experimental results show that the response time of the Butt-
Welded thermocouple is 41.6 ms.
KEY WORDS
:
thermocouple; dynamic property; CO
2
laser
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工业部门中得到广泛应用。采用硬件逻辑电路实现
直流电机闭环调速系统已在实践中应用多时, 其硬件组成复杂, 调整困
难, 缺乏控制的灵活性。随着计算机和电子技术的高速发展, 促使直流电
机调速逐步从模拟化向数字化转变。采用单片机控制的脉宽调制(
PWM
)
对直流电机调速是目前迅速推广的一项新技术, 其基本原理是通过晶体
管开关时间控制
, 将直流电压转换成一定频率方波电压, 达到平滑调节
直流电机转速的要求。在使用
MSP430
单片机控制的脉宽调速系统中,
其定时器可以直接产生
PWM
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。
1 MSP430
简介
TI
公司的
MSP430
系列单片机是一个超低功耗类型的单片机, 它能
够实现在
1.8 V~3.6 V
电压,
1 MHz
的条件下运行, 耗电电流在
0.1 μA~
400 μA
之间, 同时能够在实现液晶显示的情况下, 只耗电
0.8 μA
。在运
算速度时,
MSP430
系列单片机能在
8 MHz
晶体的驱动下实现
125 ns
的
指令周期。
16
位的数据宽度,
125 ns
的指令周期以及多功能的硬件乘法
器相配合, 能实现数字信号处理的某些算法( 如
FFT
等) 。
在整合方面,
MSP430
系列单片机将大量的
CPU
外围模块集成在了
片内, 有 如 下 一 些 模 块 : 看 门 狗(
WDT
) 、定时器
A
(
TIME_A
) 、定时 器
B
(
TIME_B
) 、模拟比较器、串口
0
,
1
、硬件乘法器、液晶驱动器、
10
位
/12
位
ADC
、
14
位
ADC
、端口
0~6
、基本定时器。其中定时器
A
与
B
均带有多个
捕获
/
比较寄存器, 同时可实现多路
PWM
输出。模拟比较器与定时器配
合
, 可方便地实现
ADC
; 液晶驱动多达
160
笔段; 硬件
ADC
模块在小于
10 μs
的速率下实现
10
位
~14
位的高速、高精度转换, 同时提供采样
/
保
持与参考电压; 端口
0
,
1
,
2
能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入。
2
硬件电路设计
2.1
硬件电路设计要求
硬件电路设计要求进行电动机测速、
PWM
调速、液晶显示、通过串
口与
PC
机通信、在
PC
机系统上显示出转速及转速曲线, 并在
PC
机上
实现对电机的调速控制。
2.2
单片机选择
选用的
MSP430
系列单片机中具有捕捉、
PWM
调速输出、
URAT
模
文章编号:
1005- 6033
(
2006
)
08- 0152- 03
收稿日期:
2006- 02- 14
基于 MSP430 单片机的直流电动机
调速测速控制系统
宋 强
( 太原理工大学, 山西太原,
030024
)
摘 要: 阐述了
MSP430
单片机的特点及直流脉宽
(PWM)
调速的方法, 介绍了基于
MSP430
单片机的直流电动机测速调速控制系统。充分利用
MSP430
单片机的各种功
能, 借助于软件优势, 构成了一个实用的单片机实时控制系统。在整个试验调试过程
中, 该系统运行可靠, 性能优良。
关键词:
MSP430
单片机; 直流脉宽;
PID
;
RS232
; 测速; 调速
中图分类号:
TM33
文献标识码:
A
152















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