MMA7260是美國Freescale公司的一款低成本單芯片三軸加速度傳感器。該微型電容式加速傳感器融合了信號調理、單極低通濾波器和溫度補償技術,并提供了4種加速度測量范圍,分別為:士1.59、士29、士49和士69。MMA7260具有高靈敏度,當選擇士1.59的側量范圍時,靈敏度達到soomv/g。它具有三軸向檢測功能,使便攜式設備能夠智能地回應位置、方位和移動的變化。
MCU選擇TI公司的MSP430F1611單片機。MSP430F1611是一種16 位超低功耗的混合信號處理器,具有 48kB 閃存、10kB RAM、12 位 ADC、雙 DAC、2 USART、I2C、HW Mult和DMA 。
MSP430片內的TimerB可以獨立的輸出兩路PWM信號經過一片L298驅動左右電機,最大電流可達4A。直流電機的盤碼為100P/R,其減速比為14:1;串聯兩塊7.5V的電池作為電源,經過7805、7809 和LP2987輸出所需的5V、9V和 3.3V電壓。TimerB的TB1、TB2管腳輸出兩路PWM信號。TB1管腳連L298的ENA管腳,控制左電機,P5.0和P5.1管腳分別連L298的INPUT1和INPUT2管腳,P5.0高電位正轉,P5.1高電位反轉;TB2管腳連L298的ENB管腳,控制右電機。其中TB1、TB2管腳輸出兩路PWM波,用于控制電機的轉速。TimerA的兩個捕獲端口CA0和CA1管腳接兩路碼盤脈沖從而獲得電機轉速。A0,A1,A2作為ADC的輸入端,A2,A1,A0分別連三維加速度傳感器MMA7260的X,Y,Z方向低通濾波后的輸出信號。硬件電路圖如圖2所示。

圖2 硬件電路圖
4單片機軟件設計
MSP430F1611單片機程序設計包括電機控制和通訊兩部分。機器人運動參數是通過采集和計算加速度傳感器的加速度值、碼盤的轉速值而獲取的。小車的速度可以通過計算碼盤返回值獲得。程序流程圖如圖3所示。
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