基于MSP430的小型望遠(yuǎn)鏡防抖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于MSP430的小型望遠(yuǎn)鏡防抖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　2.1 MSP430F169單片機(jī)

　　MSP430 是 TI公司的一種具有超低功耗的功能強(qiáng)大的 16位單片機(jī)， MSP430F169是該系列中的一種型號(hào)，具有 FLASH存儲(chǔ)器。這款單片機(jī)的程序代碼為 60KB+256B的 FLASH,2KB的 RAM，且具有強(qiáng)大的中斷功能。 MSP430系列單片機(jī)能在 8MHz晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn) 125ns 的指令周期； 16位的數(shù)據(jù)寬度、 125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器相配合。數(shù)字控制的振蕩器 DCO允許在 6微秒內(nèi)從低功耗模式喚醒。該芯片配置了帶有 3個(gè)捕獲/ 比較寄存器的 16位定時(shí)器 A和定時(shí)器 B、12位快速 A/D轉(zhuǎn)換器（帶有內(nèi)部參考電平、采樣保持和自動(dòng)掃描特性）、雙 12位 D/A轉(zhuǎn)換器兩個(gè)通用同步 /異步串行通訊接口 USART、DMA。除此之外，該單片機(jī)還具有超低功耗的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行在 1MHz時(shí)鐘條件下時(shí)，工作電流視工作模式不同為 0.1～280µA[3]。

　　由于 MSP430F169具有以上的特點(diǎn)，可以承擔(dān)本系統(tǒng)電路中的多種工作，使整體電路得到簡(jiǎn)化。

　　2.2 陀螺儀電路設(shè)計(jì)

基于MSP430的小型望遠(yuǎn)鏡防抖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　由于在輸出電壓Vref和Vout之間存在著殘余載波噪音，連接了一個(gè)低通濾波器來(lái)消除高次諧波成分；為了消除輸出電壓在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)由于溫度變化等因素的影響而產(chǎn)生的波動(dòng)，連接了一個(gè)普通高通濾波器；在地與Vref之間用4.7uF電容連接來(lái)穩(wěn)定Vref輸出。

　　2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)功放電路設(shè)計(jì)

　　對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)功放電路采用線性電路方式，如圖 3所示。線性功放電路的特點(diǎn)是線性度好，失真小，頻帶寬，不會(huì)產(chǎn)生噪聲和電磁干擾，在照相機(jī)等小型設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)中應(yīng)用廣泛。其最大缺點(diǎn)是效率低，在功率較大時(shí)，晶體管功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，但在小功率電機(jī)等設(shè)備的控制中，使用線性功放電路比較方便，盡管效率不高，但在小功率驅(qū)動(dòng)中并不會(huì)損失太多功率[4]。

　3 軟件設(shè)計(jì)

　　為了節(jié)省內(nèi)存空間，便于編制、閱讀、擴(kuò)充和修改程序，軟件采用了模塊化結(jié)構(gòu),每個(gè)功能模塊又由相應(yīng)的子程序組成，實(shí)現(xiàn)特定功能。程序流程圖如圖 4所示，其中，初始化模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)程序中所用到的寄存器、常量、變量的定義，對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘、 ADC、DAC、定時(shí)器和看門(mén)狗等模塊的初始化，并設(shè)置中斷，還要初始化控制變量和一些標(biāo)志值。