朱文明　李輝

摘 要：該實(shí)驗設(shè)計制作的是基于MSP430F149單片機(jī)的智能循跡小車。該設(shè)計由紅外尋跡傳感器、MSP430單片機(jī)和6612電機(jī)驅(qū)動電路等組成。該控制技術(shù)目前已被用于智能停車場盤、無人倉庫運(yùn)貨和服務(wù)型機(jī)器人等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：智能循跡；MSP430F149單片機(jī)；紅外尋跡傳感器

中圖分類號：TP242.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）04-0036-02

Design of Wind Power Tracking Trolley Based on MSP430 MCU

ZHU Wenming LI hui

（Department of Electrical Engineering， Shaoyang University，Shaoyang Hunan 422000）

Abstract： The experimental design of intelligent tracking car based on MSP430F149 MCU. The design is composed of an infrared trace sensor， a single chip microcomputer MSP430 and a 6612 motor drive circuit. The control technology has been used in the field of intelligent parking lot， unmanned warehouse delivery， service robot and so on.

Keywords： intelligent tracking；MSP430F149 MCU；photoelectric sensor

智能汽車技術(shù)主要包含以下三重功能，即智能感知提前報警系統(tǒng)、車輛動力系統(tǒng)和全自動操作系統(tǒng)。上一層技術(shù)是下一層技術(shù)的基礎(chǔ)。

1 方案設(shè)計與選擇

1.1 方案一：采用STC51系列的單片機(jī)為MCU

STC89C51系列單片機(jī)的價格實(shí)惠，使用范圍較廣。若使用較貴的單片機(jī)，盡管性能較好，但達(dá)不到該方案的設(shè)計要求，且使該設(shè)計成本增加。但是，價格便宜的STC89C51單片機(jī)功能有限，且使用端口較少，自身沒有可調(diào)用的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理較慢。這些缺點(diǎn)使TC89C51在該設(shè)計中不能被采用[1]。

1.2 方案二：采用MSP430系列的單片機(jī)為MCU

MSP430的I/O口的特點(diǎn)：①該單片機(jī)是一種16位超低功耗的混合信號處理器，具有低功耗且速度快、匯編語言用起來很靈活、尋址方式很多、指令很少、容易上手等優(yōu)勢；②該單片機(jī)片上有非易失存儲器、RAM和16位的外設(shè)JTAG調(diào)試邏輯，用戶在使用時，能夠?qū)崿F(xiàn)在線調(diào)試；③該單片機(jī)的數(shù)據(jù)能以2Byte和1Byte的方式尋址，使得尋址空間到達(dá)1MB；④MSP430具有典型的4種時鐘，分別是LFXT1CLK、XT2CLK、DCOCLK和VLOCLK[2]。

通過分析，本文選擇MSP430單片機(jī)作為該設(shè)計的數(shù)據(jù)處理器MCU。

2 硬件電路的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖

該設(shè)計的系統(tǒng)硬件是由MSP430單片機(jī)的最小系統(tǒng)、紅外循跡傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動TB6612FNG模塊、12V供電電源、12V轉(zhuǎn)5V可調(diào)穩(wěn)壓電路和電機(jī)以及自主設(shè)計的亞克力板車體構(gòu)成。

該設(shè)計的整體硬件電路分為以下4部分：①黑白線檢測紅外循跡傳感器模塊的靈敏度和工作條件；②供電電路的12V轉(zhuǎn)5V可調(diào)穩(wěn)壓電路的可靠性和穩(wěn)定性；③控制及驅(qū)動TB6612FNG模塊的抗過流和最大電壓大小的測試。

MSP430單片機(jī)的MCU主控制單元是小車的核心部分，該部分需要完成的任務(wù)有：信號獲取、信號處理、信號反饋啟動與停止的小車、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速等。系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖見圖1。

2.2 MSP430單片機(jī)介紹

MSP430FR5739控制器框圖如圖2所示，其使用的是鐵電存儲器的微處理器。鐵電存儲器可以提高M(jìn)SP430的運(yùn)行速度和降低其功耗，相對于Flash更加強(qiáng)大，且延長了該單片機(jī)的使用壽命。

在MSP430上采用了運(yùn)行速度較高的8MHz的CPU處理器、16KB的FRAM和1KB的SRAM等。

3 軟件設(shè)計

該設(shè)計的軟件部分，采用了MSP430中斷系統(tǒng)。MSP430中斷分為3種：系統(tǒng)復(fù)位、非屏蔽中斷和可屏蔽中斷。需要注意的是，在使用系統(tǒng)復(fù)位時，該中斷需要指向最高地址OXFFFE。而非屏蔽中斷和可屏蔽中斷時，通過SR寄存器的GIE來區(qū)分，屏蔽中斷不受GIE的控制，具有獨(dú)立的中斷使能；可屏蔽中斷除了受本身的中斷使能控制，還接受GIE控制。

軟件設(shè)計的主程序部分為：

int main（void）

{

u8 t=0，report=1；

u8 key；

float pitch，roll，yaw；

short aacx，aacy，aacz；

short gyrox，gyroy，gyroz；

short temp；

Stm32_Clock_Init（9）；

uart_init（72，500000）；

delay_init（72）；

usmart_dev.init（72）；

LED_Init（）；

KEY_Init（）；

LCD_Init（）；

MPU_Init（）；

POINT_COLOR=RED；

LCD_ShowString（30，50，200，16，16，"WarShip STM32"）；

LCD_ShowString（30，70，200，16，16，"MPU6050 TEST"）；

LCD_ShowString（30，90，200，16，16，"ATOM@ALIENTEK"）；

LCD_ShowString（30，110，200，16，16，"2015/1/17"）；

}

圖3為本次設(shè)計的整體程序流程圖，程序?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)具有較大作用，所以一個可靠的編程是十分重要的。

4 結(jié)論

智能設(shè)備在現(xiàn)代社會的應(yīng)用越來越廣泛，而作為智能機(jī)器人中的一員，智能循跡小車設(shè)計與制作，主要是推廣智能設(shè)備的應(yīng)用和提高人們對智能設(shè)備的興趣，使智能設(shè)備能應(yīng)用到航空航天中。所以，本次設(shè)計根據(jù)目前國內(nèi)外形勢，采用MSP430單片機(jī)設(shè)計一款智能循跡小車，該控制技術(shù)目前正在嘗試運(yùn)用于無人駕駛機(jī)動車、無人生產(chǎn)工場、存儲房和服務(wù)型機(jī)器人等多個范疇。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹杰，楊宗帥，聶海，等.基于紅外反射式智能循跡遙控小車系統(tǒng)設(shè)計[J].電子設(shè)計工程，2013（23）：178-180.

[2]洪利，章楊.MSP430單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例詳解[M].北京：北京航空航天出版社，2010.