基于msp430單片機循跡小車課程設計報告(編輯修改稿)
2025-04-09 05:25 本頁面
【文章內容簡介】 軟件組成為各個功能模塊程序設計，包括七個部分，分別為 A/D轉換程序，溫度傳感器顯示當前環(huán)境中的溫度，用液晶來顯示實時時鐘，通過串口向單片機發(fā)送字符，單片機又發(fā)回字符給電腦， D/A 輸出方波，非易失性存儲器的讀寫。 M S P 4 3 0 F 1 4 9 單 片 機最 小 系 統(tǒng)A / D 轉 換模 塊D / A 轉 換模 塊溫 度傳 感 器模 塊實 時 時鐘 模 塊非 易 性存 儲 器模 塊鍵 盤 數碼 管 顯示 模 塊液 晶 顯示 模 塊電 平轉 換上 位 機 圖 11 MSP430F149單片機最小系統(tǒng) MSP430 系列單片機提供三個時鐘信號以供給片內各部分電路使用，這三個時鐘源分別是：輔助時鐘信號 (ACLK)，來自 晶振或者另一個外接高頻晶振，一般用于低速外設；主時鐘信號 (MCLK)， CPU 正常運行時使用的主時鐘，一般由 8MHz 外接晶振提供；子系統(tǒng)時鐘 (SMCLK)，主要用于高速外圍模塊。 在本實驗中我們采用了 主時鐘信號(MCLK) 。 圖 12 msp430f149單片機的 I/O引腳圖 在單片機的 I/O 接口中， PWM 波的輸出， ~外循跡模塊上的控制五個紅外對管的五個 引腳， ~ IN1~IN4. 圖 13 MSP430F149單片機原理圖 將 PWM 波 植入單片機中，然后通過單片機控制電機， PWM 波控制速度，在轉彎的時候 ，通過改變 PWM 波中的占空比而達到轉彎，轉彎有兩種方案：一種是一邊不轉，另一邊轉動而達到轉彎的效果；另一方案則為一邊轉的快一邊轉的慢，從而達到轉彎的效果。 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。 PWM 可以應用在許多 方面，比如：電機調速、溫度控制、壓力控制等等。 在 PWM 驅動控制的調整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據需要改變一個周期內“接通”和“斷開” 時間的長短。 通過改變直流電機電樞 上電壓的“占空比 ”來達到改變平均電壓大小的目的，從而來控制電動機的轉速。也正因為如此， PWM又被稱為“開關驅動裝置”。 小車利用 PWM 波控制速度，在轉彎的時候，通過改變 PWM 波中的占空比而達到轉彎，轉彎有兩種方案：一種是一邊不轉，另一邊轉動而達到轉彎的效果；另一方案則為一邊轉的快一邊轉的慢，從而達到轉彎的效果。在本實驗中，我們采用了第二個方案。 圖 14 PWM波 在這我們用了模式 7，復位 /置位模式。 我們利用兩個 PWM波分別控制兩個電機，利用 PWM波中的占空比不同而達 到轉彎的效果。 其程序為： void Init_PWM(void) { TACTL = TASSEL1 + MC0 + TACLR。 //TimerA 選擇 MCLK 時鐘 ,不分頻 ,增計數模式 , CCTL1 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE。 P1DIR|=0X0C。 P1SEL|=0X0C。 //捕獲 ,比較模塊 1 選定為輸出比較模式 ,輸出模式 7,禁止比較中斷 CCTL2 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE。 //捕獲 ,比較模塊 2 選定為輸出比較模式 ,輸出模式 7,禁止比較中斷 CCR0 = 8000。 } /*******設置 PWM1 的占空比 *******/ void Set_PWM1_Duty(uchar duty) { if((duty = 5) amp。amp。 (duty = 95)) //將占空比限制在 5% ~ 95%之間 { CCR1 = 8000 / 100 * duty。 } else //否則將占空比強制設置為 50% { CCR1 = 4000。 } } /*******設置 PWM2 的占空比 *******/ void Set_PWM2_Duty(uchar duty) { if((duty = 5) amp。amp。 (duty = 95)) //將占空比限制在 5% ~ 95%之間 { CCR2 = 8000 / 100 * duty。 } else //否則將占空比強制設置為 50% { CCR2 = 4000。 } } 程序設計流程圖 為： 圖 15 程序設計流程圖 開始 啟 動尋 跡程序 探 測 黑 線 是否探測到黑線 判斷處理程序(switch) 右輪探測到黑線 左輪探測到黑線 左右輪同時探測到黑線 向 右 轉 向 左 轉 繼續(xù)前進 繼 續(xù) 前 進 是 否 結束束 循跡小車整體實物圖 如圖所示： 圖 16 循跡小車整體圖 小車在直道行走圖如圖所示： 圖 17 小車在直道上行走圖 小車在彎道上行走圖： 圖 18 小車在彎道上行走圖 1 在最開始的時候，最開始認為遇到黑線時為高電平，然后指示燈亮，而在實際 走的時候就導致完全不按自己預想的走。 解決方法：用萬能表測試在黑線上時紅外管兩端的電壓，測試為低電平。 2 在跑彎道的時候，車不能按照預定的軌道走。 解決方法：通過多次調試 PWM 波的占空比，從而使輪子的速度達到一定得速度，從而按照預定的路行駛。 3 直接按照給的資料， IN IN IN IN4 正轉 /翻轉的條件，結果發(fā)現車子一個正轉，一個反轉
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