在嵌入式系统开发中，MSP430F149 是一款广泛应用的低功耗单片机，因其丰富的外设和较低的功耗特性，常被用于各种工业控制、机器人、智能小车等项目中。其中，利用其定时器模块生成 PWM（脉宽调制）信号来控制电机转速是一个非常常见的应用场景。
本文将介绍如何使用 C 语言在 MSP430F149 上实现两个直流电机的 PWM 控制。通过合理配置定时器寄存器，可以输出不同占空比的 PWM 波形，从而调节电机的转速和方向。
一、硬件连接简介
为了实现双电机控制，通常需要两个 H 桥驱动电路或者使用电机驱动芯片（如 L298N、L293D 等）。每个电机的控制引脚分别连接到 MSP430F149 的两个不同 I/O 引脚，用于接收 PWM 信号和方向控制信号。
- PWM 输出引脚：通常选择 Timer_A 的输出通道，例如 TA0.1 和 TA0.2。
- 方向控制引脚：可选用通用 I/O 引脚，如 P1.0 和 P1.1，用于控制电机正反转。
二、软件设计思路
1. 初始化系统时钟
MSP430F149 默认使用内部 DCO 时钟，但为了提高精度，也可以配置外部晶振。这里以 DCO 为例进行说明：
```c
include
void initClock() {
BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;
DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
}
```
2. 配置定时器 A
MSP430F149 的 Timer_A 可以配置为连续模式或增计数模式。在这里我们使用增计数模式，以便产生精确的 PWM 信号。
```c
void initTimerA() {
TACTL |= TASSEL_2 | MC_1; // 使用 SMCLK，增计数模式
TACCR0 = 1000;// 设置周期为 1000 个时钟周期
TACCR1 = 500; // 初始占空比为 50%
TACCR2 = 500; // 第二路 PWM 同样设置为 50%
TACCTL1 |= OUTMOD_7;// 设置为复位/置位模式
TACCTL2 |= OUTMOD_7;
P1DIR |= BIT1 | BIT2; // 设置 P1.1 和 P1.2 为输出
P1SEL |= BIT1 | BIT2; // 选择为定时器输出
}
```
3. 控制电机速度与方向
可以通过修改 TACCR1 和 TACCR2 的值来调整 PWM 占空比，从而控制电机转速。方向控制则通过设置对应的 I/O 引脚电平实现。
```c
void setMotorSpeed(int speed1, int speed2) {
if (speed1 > 0) {
P1OUT |= BIT0;// 正转
TACCR1 = speed1;
} else {
P1OUT &= ~BIT0; // 反转
TACCR1 = -speed1;
}
if (speed2 > 0) {
P1OUT |= BIT3;// 正转
TACCR2 = speed2;
} else {
P1OUT &= ~BIT3; // 反转
TACCR2 = -speed2;
}
}
```
三、主函数逻辑
在主函数中，可以设置初始速度，并根据实际需求动态调整。
```c
int main(void) {
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // 关闭看门狗
initClock();
initTimerA();
while(1) {
setMotorSpeed(300, 300); // 设置两个电机以 30% 占空比运行
__delay_cycles(1000000); // 延时
setMotorSpeed(600, 600); // 调整为 60%
__delay_cycles(1000000);
}
}
```
四、总结
本文介绍了如何使用 MSP430F149 单片机通过 C 语言编写程序，实现对两个直流电机的 PWM 控制。通过合理配置定时器和 I/O 引脚，可以灵活地控制电机的速度和方向，适用于多种嵌入式应用场合。
该方法具有结构清晰、代码简洁、易于扩展等特点，适合初学者和有一定基础的开发者进行学习和实践。
