【正文】 MotorStep = 1。 { P1OUT = 0x1A。}}}調(diào)用子函數(shù)，完成電機轉(zhuǎn)動功能：void SetMotorzhen(){ switch(MotorStep){ case 0://在此條件下，將A相設(shè)為低電平，其他B,C,D為高電平。{ SetMotorfan()。//就調(diào)用SetMotorzheng ()子函數(shù)。if(key1==0)//若key1為低電平。0x01。//將P1口輸入的值與0X08相與，即相與之后key1為低電平。重復(fù)掃描按鍵：while(1)//重復(fù)掃描是否有按鍵被按下{key1=P1INamp。MotorStep=0。_BIS_SR(GIE)。TACTL = TASSEL_2 + MC_1。// CCR0 interrupt enabled（讓中斷使能）。 //通過寄存器，啟動上拉電阻功能。// 將P2口設(shè)為輸入。 //，即啟動上拉電阻，滿足高電平要求。//，其他P1口設(shè)為輸出狀態(tài)。// Stop WDT（關(guān)閉看門狗）。//子函數(shù)設(shè)定電機正傳void SetMotorfan()。define speed 4 // 調(diào)整速度 數(shù)值不要設(shè)的太低 低了會引起震動。unsigned char key1=1，key2=1。unsigned int MotorDelay，TIM,CT。圖51 CCSV5軟件開發(fā)環(huán)境界面系統(tǒng)初始化：include unsigned char MotorStep=0。 為提高生產(chǎn)力，所有描述設(shè)備在整個開發(fā)周期內(nèi)均可用。 描述范圍可用于在優(yōu)化期間專注于 代碼的高使用率區(qū)域，幫助開發(fā)人員生成經(jīng)過精細調(diào)節(jié)的代碼。 Code Composer Studio IDE 的交互式描述器可以快速測量代碼性能，確保在調(diào)試和開發(fā)階段高效地使用 DSP 目標(biāo)資源。 Code Composer Studio IDE 提供了 單個用戶界面，可幫助您完成應(yīng)用開發(fā)流程的每個步驟。 Code Composer Studio 包含一整套用于開發(fā)和調(diào)試嵌入式應(yīng)用的工 具。功能更強大、性能更穩(wěn)定、可用性更高，是MSP430軟件開發(fā)的理想工具。所有模塊組合后，得到系統(tǒng)實物圖49。并從其13,14,15,16引腳輸出又與步進電機的接口連接，若連接成功則電機運行指示燈將會發(fā)光。 該電路的特點如下: ,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。輸入5VTTL電平，輸出可達500mA/50V。ULN2003是大電流驅(qū)動陣列,多用于單片機、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出等控制電路中。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時承受50V 的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。ULN2003芯片高壓大電流達林頓晶體管陣列產(chǎn)品是可控大功率器件。功率電子電路大多數(shù)要求具有大電流輸出能力，以便用于驅(qū)動各種類型的負載?！∫_16：脈沖信號輸出端，對應(yīng)1腳信號輸入端。 引腳14：脈沖信號輸出端，對應(yīng)3腳信號輸入端。 引腳12：脈沖信號輸出端，對應(yīng)5腳信號輸入端。 引腳10：脈沖信號輸出端，對應(yīng)7腳信號輸入端。用于感性負載時，該腳接負載電源正極，實現(xiàn)續(xù)流作用。引腳8：接地。引腳6：CPU脈沖輸入端。引腳4：CPU脈沖輸入端。 引腳2：CPU脈沖輸入端。ULN2003的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容。廣泛用于計算機，工業(yè)和消費類產(chǎn)品中。 ULN2003芯片的基本介紹本系統(tǒng)的設(shè)計目的是為了高效控制步進電機的轉(zhuǎn)動，因此需要將單片機發(fā)出的脈沖轉(zhuǎn)換為步進角度，才能控制步進電機的轉(zhuǎn)動，我們這里采用ULN2003為步進電機提供脈沖信號。圖44 硬件消抖電路2軟件消抖：軟件消抖是通過軟件延時的方法，將按鍵產(chǎn)生的邊沿抖動過濾掉，具體做法是：測出一次低電平后執(zhí)行一個延時程序（大約1020ms），前沿抖動消失后再測該端口的電平狀態(tài)，如果仍然是低電平，則認為是有按鍵按下，當(dāng)按鍵松開后也要執(zhí)行一段延時程序，避開后沿抖動后，再檢測按鍵是否真的已經(jīng)釋放。其中利用RS觸發(fā)器就是一種較為理想的的硬件消抖電路，硬件消抖具有速度快、效果好等優(yōu)點，缺點是會增加硬件成本。圖43 按鍵在被按下和松手被釋放時產(chǎn)生抖動按鍵的抖動將會引起一次按鍵被誤讀多次，所以為了避免這種不合理情況的發(fā)生，我們在做鍵盤輸入時必須要進行消除抖動，消抖的方法分為兩種：硬件消抖，軟件消抖。其原理是在第一次檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一段延時10ms的子程序后在確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正有鍵按下，從而消除了抖動的影響。消除按鍵抖動通常采用硬件、軟件兩種方法。并且，為了能直觀的表示按鍵閉合與否，還可以為每個按鍵相應(yīng)增加了發(fā)光二極管，按鍵斷開時，發(fā)光二極管滅，當(dāng)有鍵閉合時，相應(yīng)的發(fā)光二極管變亮。通過對輸出電平的高低狀態(tài)的檢測，便可以確認按鍵是否按下。一個電壓信號在機械觸點的斷開，閉合過程中，都會產(chǎn)生抖動，一般為5—10ms；兩次抖動之中為穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，時間由按鍵動作所決定；第一次抖動前和第二次抖動后為開斷狀態(tài)。鍵盤的實質(zhì)是一組按鍵開關(guān)的集合。實現(xiàn)對步進電機的方向和啟動停止控制。此系統(tǒng)將應(yīng)用于壁掛式空調(diào)風(fēng)門的控制，具有很強的現(xiàn)實意義，壁掛式風(fēng)門如圖42。 系統(tǒng)總體框架圖圖41 系統(tǒng)設(shè)計框圖本系統(tǒng)的MSP430G2553單片機由USB供電，步進電機驅(qū)動電路由5V獨立電壓源供電。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計本控制系統(tǒng)主要作用是通過MSP430G2553單片機來控制步進電機的正反方向的旋轉(zhuǎn)，而硬件部分是由MSP430G2553單片機、單片機驅(qū)動器ULN200按鍵、步進電機之間進行合理的連接。圖33 MSPEXP430G2553開發(fā)板本次設(shè)計采用了MSP430單片機的USB供電模式，按照一定的通電順序（AABBBCCCDDDA）對電機驅(qū)動器ULN2003的輸入端口進行寫入，從而達到控制電機運轉(zhuǎn)的目的。Launchpad具有集成的DIP目標(biāo)插座，可支持多達20個引腳，從而使MSP430器件能夠簡便的插入Launchpad電路板中。6 兩個16位Timer_A分別具有三個捕獲/比較寄存器7 多達24個支持觸摸感測的I/O引腳8 通用串行通信接口：（1）支持自動波特率檢測的增強型異步收發(fā)器（2）編碼器和解碼器（3）同步SPI9 用于模擬信號比較功能或者斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換的片載比較器10 帶內(nèi)部基準(zhǔn)，采樣，與保持以及掃描功能的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器11 欠壓檢測器12 串行板上編程：（1）無需外部編程電壓（2）利用安全熔絲實現(xiàn)可編程代碼保護13 具有兩線制接口的片上仿真邏輯電路 MSP430G2553開發(fā)板硬件資源概述名為Launchpad的MSPEXP430G2低成本實驗板是一款適用于MSP430G2xxx系列產(chǎn)品的完整開發(fā)解決方案。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對總體功耗的控制?？梢灾皇褂靡粋€晶體振蕩器（32768Hz），也可以使用兩個晶體振蕩器。其次，獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計。:MSP430 單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處：首先，MSP430 電壓。：MSP430系列單片機能在25MHz晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn)40ns的指令周期。 MSP430G2553微控制器的特點和特性：MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。定時器的計數(shù)模式：（1）增計數(shù)模式（2）連續(xù)計數(shù)模式（3）增/減技術(shù)模式（4）停止模式串行通信：串口是系統(tǒng)與外界聯(lián)系的重要手段，我們有時需要使用上位機進行系統(tǒng)調(diào)試及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制，MSP430G2553中有兩個串口模塊：USCI_A0和USCI_B0。中斷：(1)中斷源：外部中斷、定時器中斷、看門狗定時器中斷、串口中斷、A/D轉(zhuǎn)換中斷、比較器中斷。（5）PXIES中斷觸發(fā)沿選擇寄存器（0：上升沿中斷，1：下降沿中斷）（6）PXIEL功能選擇寄存器（0：選擇引腳為I/O端口，1：選擇引腳為外圍模塊功能）（7）PXREN上拉/下拉電阻使能寄存器（0：禁止，1：使能）。（3）PXOUT輸出寄存器，寄存器內(nèi)的內(nèi)容不會受引腳方向改變的影響（4）PXIFG中斷標(biāo)志寄存器（0：沒有中斷請求，1：有中斷請求），該寄存器有8個標(biāo)志位，對應(yīng)相應(yīng)的引腳是否有待處理的中斷請求，這8個中斷標(biāo)志共用一個中斷向量，中斷標(biāo)志不會自動復(fù)位，必須軟件復(fù)位。MSP430G2553的引腳圖32如下：圖32 Msp430G2553單片機引腳圖MSP430G2553開發(fā)板各接口引腳介紹表31 MSP430G2553引腳介紹 Msp430G2553型單片機的各個功能模塊時鐘系統(tǒng)：超低功耗/低頻振蕩器；外接晶體振蕩器；數(shù)字控制振蕩器。C和SPI的USI以及UART的USCI。（4）欠壓復(fù)位：可在上電和斷電期間提供正確的復(fù)位信號；功耗包含于MCU最低功耗時所消耗的電流之中。（2）16位Timer_A2：兩個捕獲/比較寄存器；豐富的中斷功能。由于MSP430G2553型單片機足以滿足對步進電機的控制要求，因此下面我們詳細對MSP430G2553單片機 進行詳細的介紹，典型單片機結(jié)構(gòu)圖如圖31。 單片機原理概述單片機（singlechip microputer）是把微型計算機的主要部分都集成在一塊芯片上的單芯片微型計算機。由于競爭激烈，其中串行接口多、低功耗、本身具有液晶顯示驅(qū)動器與看門狗定時器的多功能芯片將成為主流器件。本人在這次設(shè)計中采用了基于ULN2003芯片的步進電機驅(qū)動器。步進電機驅(qū)動電路向步進電機的控制繞組輸入電流，使其勵磁形成空間旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。步進電機驅(qū)動器一旦接收到來自控制器的步進脈沖信號，控制電路就按預(yù)先設(shè)定的電機的通電方式產(chǎn)生步進電機各相勵磁繞組導(dǎo)通或截止的信號。步進電機轉(zhuǎn)速的高低，升速或者降速，啟動或者停止都完全取決于脈沖頻率的高低和脈沖的有無。典型的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)由步進電機控制器，步進電機驅(qū)動器，和步進電機本體三部分組成。步進電機不能直接接到交直流電源上工作，而必須使用專用設(shè)備，即步進電機驅(qū)動器。改變脈沖的順序，可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向。，一圈360度，需要48個脈沖完成。步進電機必須加驅(qū)動才可以運轉(zhuǎn)，驅(qū)動信號必須為脈沖信號， 沒有脈沖的時候，步進電機靜止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動。步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。在有負載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。步進電機低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。當(dāng)步進電機轉(zhuǎn)動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁， 從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏8090度完全正常。一般步進電機的精度為步進角的35%，且不累積。電機的共振點：步進電機均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式的共振區(qū)一般在180250pps之間（）或在400pps左右（），電機驅(qū)動電壓越高，電機電流越大，負載越輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。 電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。運行矩頻特性：電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。最大空載起動頻率：電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。稱之為失步。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。步距角精度：步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。此力矩是衡量電機體積的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50的電機為例。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或 導(dǎo)電狀態(tài)用n表示，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即ABBCCDDAAB，四相八拍運行方式即AABBBCCCDDDAA。圖24永磁步進電機的外形圖表22 28BYJ48步進電機的基本參數(shù)相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。圖23步進電機工作原理圖從圖23中可以看出來,要實現(xiàn)步進電機的轉(zhuǎn)動,可以用八拍方式:八個狀態(tài)分別為： 在A正電壓，其余接地； 在A與B正電壓，其余接地； 在B正電壓，其余接地； 在B與C正電壓，其余接地； 在C正電壓，其余接地； 在C與D正電壓，其余接地； 在D正電壓，其余接地； 在D與A正電壓，其余接地； 按以上八個狀態(tài)輪流供電，電機就可以轉(zhuǎn)動了。圖22 步進電機工作時序波形圖根據(jù)以上論述我們可知，采用八拍的工作方式更為合理，因此，本次設(shè)計采用八拍的工作方式，下面