MSP-EXP430G2LaunchPad特性:
? USB调试与编程接口无需驱动即可安装使用,且具备高达9600波特的UART串行通信速度 ? 支持所有采用PDIP14或PDIP20封装的MSP430G2xx和MSP430F20xx器件 ? 分别连接至绿光和红光LED的两个通用数字I/O 引脚可提供视觉反馈 ? 两个按钮可实现用户反馈和芯片复位
? 器件引脚可通过插座引出,既可以方便的用于调试,也可用来添加定制的扩展板 ? 高质量的20引脚DIP插座,可轻松简便地插入目标器件或将其移除
图2.1 MSP430G2211硬件资源框图
第二节 传感器介绍
这里介绍一下型号2DU5的硅光电池,之所以选择它,原因有两个:(1)在可见光范围内,该器件能使光照度与其输出电流有一个良好的线性关系,这样我们就可通过一个运放将其转换成电压信号;(2)具有较好的灵敏度,当你用手去遮住光源或者光照度稍微有点变化时,运放的输出电压也随之改变。
图2.2 硅光电池2DU5实物图
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其实,只要是硅光电池就行,不同型号只是输出电流(一般为微安或毫安)的大小不同,当然必须保证所选型号能感应你要控制的窗帘所处环境的光(比如,可见光)。由于该方案采用的是硬件校准,即通过调节运放反馈的电阻值的大小来调节输入单片机模拟器正端的电压值,所以当你所选的硅光电池输出电流比较小时,可将反馈电阻调大来提高输出电压值,反之亦然。图2.3为硅光电池2DU5参数信息。
图2.3 为硅光电池2DU5参数信息图
第三节 各单元电路的介绍
第一部分:光电转换电路
图2.4 光电转换电路
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这里需要注意的是,在实际的电路实现中RP2,R6和RP1,R5只需任选一路即可,之所以这样连是为了在画板子时多一路备用,6和7脚连接构成一个电压跟随器,作用是将光电转换电路与单片机隔离开来。最终的输出电压为硅光电池电流与所选一路电阻之积。 第二部分:电源电路
5V转3.3V
图2.5 电源电路
由于电机和运放(27L2)的供电电压均选择为12V,所以将交流电通过适配器直接转换成了12V,而电机驱动芯片(L298n)的逻辑供电电压Vss(9脚)最大值为7V,典型值为5V,而且使能高电平Ven(11脚)的取值大于2.3V小于Vss,故选择5V给9脚和11脚供电,本方案用LM2940将12V转化为5V,用GM1117将5V转换为3.3V,给按键提供高电平接到单片机I/O口(其实也可以直接用单片的电源给按键供电)。 第三部分:电机驱动电路
图2.6 电机驱动电路
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Venb(即11脚)=0 Venb(即11脚)=1 输入 Vss为5V)有效,具体的功能实现见下表:
10脚=12脚 (2)“0”表示-0.3V到1.5V之间;
(3)X表示为“0”,“1”任何一状态。
10脚=X;12脚=X 10脚=“0”;12脚=“1” 10脚=“1”;12脚=“0” 说明:(1)“1”表示电压范围在2.3V到Vss的值之间;
第四节 系统原理图及元器件清单
I/O口,13和14脚接电机的两端,4脚接电源,该芯片的最大输入电压为46V,该方案采用
采用的是L298n芯片对电机进行驱动,其集成了两个H桥电路,10和12脚接单片机的
的是12V,8脚接地,11脚为第二个H桥工作的使能端,高电平(2.3V到Vss,本方案选取
图2.7 系统原理图
表2-1 电机状态表
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反转 正转 功能 电机停转 电机停转
光电转换电路主要由27L2芯片组成,将光信号转换为电压信号经过跟随器接到单片机的P1.1口,电机控制电路主要由L298n芯片组成,将其连接到P1.2和P1.3口。按键S1和S2接到单片机的P1.6和P1.4口。3.3V和5V电源电路主要是给所用芯片供电使能以及逻辑电平的选择。表2-2列出了该作品所用到的元器件和芯片的型号。
表2-2 元器件清单
型号 TLC27L2 L298n LM2940 GM1117 电位器(500k) R(680K) R(100K) R(1K) 二极管(4007) C(100nF) 电解电容(10uF) 电解电容(22uF) 电解电容(47uF) 微动开关 2DU5 电机 数量/个 1 1 1 1 1 1 3 2 4 2 2 1 1 3 1 1 封装 DIP(双列直插) Multiwatt15 TO-220 SOT-123 1206 1206 1206 1206 1206 8