基于MSP430F149的水稻插秧機水平智能控制系統
2 系統硬件電路設計
本系統選用TI的超低功耗的MSP430F149型單片機,其工作電源電壓為1.8~3.6 V,具有5種省電模式,并且可方便地在各種工作模式之間切換,從待機模式喚醒只需6μs,內部自帶參考基準源、采樣保持和自動掃描特性的12位A/D轉換器,2個USART,具有豐富的片上外圍模塊。

圖2是MSP430F149的主要外圍電路設計,以5 V電源供電,通過AMSlll7轉換成3.3 V供給MSP430F149,低頻時鐘源選擇為32.768 kHz,高頻時鐘源選擇為8 MHz,由于電路并不復雜,復位電路選擇簡單的RC復位電路即可,RS232通信接口通過MAX232進行驅動,用于輸入輸出及控制的端口,按定義連接并對相應的寄存器設置和軟件編程即可。
傾斜角度傳感器發出的角度信號可選MSP430F149單片機的A0~A7任意一個引腳作為A/D模擬量輸入通道,采集信號經運算處理,得出控制電機轉向轉速的命令控制字符,并通過串口發送至控制器,控制電機完成相應的動作。
3 系統軟件設計
MSP430F149采用C語言完成程序設計,可以在IAR軟件中進行仿真調試,程序設計流程如圖3所示。

系統的軟件程序固化在MSP430F149內部Flash存儲器中完成,采用模塊化設計方法,結構清晰。主程序包括有時鐘初始化、定時器。Ti-merA、串口通信、A/D初始化和存儲等模塊。系統上電自動復位后,自動運行程序,采用查詢方式,每120ms發送一次控制命令。其控制命令的算法如下:
控制命令為:N=(LP/360)(V-2.5)×18,其中,L為編碼器分辨率;P為電機減速比;V為角度傳感器信號。
延時程序用MSP430F149內部的定時器延時,其相關程序代碼(延時10 ms)如下:

定時器時鐘源為子系統時鐘,子系統時鐘由外部8 MHz時鐘源經8分頻得到。主程序在執行完int_timerA()程序后即進入定時器的中斷服務程序,在中斷服務程序中設置中斷標志位,標志位累加,在主程序中通過查詢中斷標志位的累加次數,從而判斷延時時間是否達到預期值。考慮到電機的動作時間及控制的實時有效,控制命令的發送時間要保證每發送一條命令都要在上一條命令執行完畢的情況下,2條命令的發送時間間隔盡量縮短。經過多次實踐,120ms/次的發送頻率較佳。












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