本設(shè)計(jì)介紹了一種基于MSP430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的單閉環(huán)直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。由于MSP430系列的單片機(jī)具有處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、集成度高、外部設(shè)備豐富、超低功耗等優(yōu)點(diǎn)， 本設(shè)計(jì)介紹了一種基于MSP430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的單閉環(huán)直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用MSP430單片機(jī)的Timer-A模式產(chǎn)生PWM波，通過改變PWM波的占空比來控制電機(jī)的速度，并著重介紹了PWM的調(diào)速原理。其中采用光耦隔離的方法實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外部電路之間的電氣隔離，PWM波經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng)芯片放大后控制直流電機(jī)的電樞電壓進(jìn)行平滑調(diào)速并由霍爾元件檢測(cè)出直流電機(jī)轉(zhuǎn)速構(gòu)成的速度反饋，設(shè)置四個(gè)獨(dú)立性鍵盤分別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、加速和減速，最后通過LED動(dòng)態(tài)顯示出直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。采用MSP430單片機(jī)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速取代了以往的模擬控制，使控制精度高，而且方便系統(tǒng)的升級(jí)和改進(jìn)，靈活性和適應(yīng)性更強(qiáng)。

　　隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國(guó)防等工業(yè)部門中，隨著對(duì)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長(zhǎng)，越來越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。由于它具有良好的線性調(diào)速特性，簡(jiǎn)單的控制性能，高效率，優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特性，現(xiàn)在仍是大多數(shù)調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)的最優(yōu)選擇。因此研究直流電機(jī)的速度控制，有著非常重要的意義。根據(jù)當(dāng)前單片機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)，以TI公司的MSP430系列單片機(jī)，全面的用來控制直流電機(jī)，旨在實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速，即可平滑改變電動(dòng)機(jī)電樞電壓，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)升速、降速、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)等功能。

　　直流電動(dòng)機(jī)是最早實(shí)現(xiàn)調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)期以來，直流電動(dòng)機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)直流電氣傳動(dòng)在起制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度、調(diào)速范圍、靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面提出了更高的要求，這就要求大量使用直流調(diào)速系統(tǒng)。由于它具有良好的線性調(diào)速特性，簡(jiǎn)單的控制性能，高效率，優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特性，現(xiàn)在仍是大多數(shù)調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)的最優(yōu)選擇。因此研究直流電機(jī)的速度控制，有著非常重要的意義。

　　該系統(tǒng)利用MSP430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，通過單片機(jī)的片內(nèi)設(shè)計(jì)和外圍模塊完成整個(gè)電路設(shè)計(jì)。其中通過MSP430F149的Timer-A模式產(chǎn)生PWM輸出以生成控制信號(hào)，外圍模塊主要是光耦隔離、驅(qū)動(dòng)、鍵盤、LED、霍爾傳感器的設(shè)計(jì)。

　　介紹了一種基于MSP430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的單閉環(huán)直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，該單片機(jī)利用MSP430F149的Timer-A模式產(chǎn)生PWM輸出以生成控制信號(hào)，將PWM波通過光耦TLP521實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外部電路之間的電氣隔離，經(jīng)過功率驅(qū)動(dòng)芯片L298放大后控制直流電機(jī)的電樞電壓進(jìn)行平滑調(diào)速并由霍爾元件檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速構(gòu)成的速度反饋，通過四個(gè)獨(dú)立性鍵盤分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速和減速，最后通過LED動(dòng)態(tài)顯示出電機(jī)的轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。下圖1-1為系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。