2020年04月07日 | MSP432驱动舵机串口输出角度

MSP432驱动舵机串口输出角度

备注：我用的TI官方launchpad的MSP432P401R开发板

1、舵机需要50Hz基准的PWM，占空比是0.025~0.125.如何产生PWM，当然是定时器了。查看MSP432P401R数据手册，有4个定时器。

2、要算出详细的具体PWM频率，就需要知道系统的时钟，定时器的时钟。MSP432时钟来源比较复杂。具体可以看手册。（上TI官网下载）

5个时钟源，这里我选择HFXTCLK外部高速时钟（48MHz）

3、定时器的时钟来源可以有4种选择

这里我选择SMCLK时钟，定时器和串口都是SMCLK时钟源。

4、定时器具体配置代码

<1>、定义PWM结构并初始化

Timer_A_PWMConfig TIM0_PwmConfig =

{

TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,

TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_4,//12MHZ / 4 = 3MHz

60000,//3000 000 / 50 = 60000

TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1,

TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET,

1500//舵机初始化角度

};

<2>、定时器初始化

void TimerA0_Init(void)

{

    /* Configuring GPIO2.4 as peripheral output for PWM  */

    MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P2, 

GPIO_PIN4,

    GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

    /* Configuring Timer_A to have a period of approximately 500ms and

     * an initial duty cycle of 10% of that (3200 ticks)  */

    MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &TIM0_PwmConfig);

}

<3>、舵机角度控制

/**

 *************************************************************************

 * @brief: Servo_TurnAngle

 * @param: uch_angle -- 舵机旋转角度

 * @return: void

 * @function: 舵机旋转角度

 * @author: 

 * @version: V1.0

 * @note: 舵机需要50hz 3000000 / 60000= 50hz 60000

0度 0.5/20=0.025  60000*0.025= 1500

180度 2.5/20=0.125  60000*0.125= 7500

 *************************************************************************

**/

void Servo_TurnAngle(INT8U uch_angle)

{

FP32 f_cycle;

f_cycle = (7500.0f - 1500.0f) / 180.0f * uch_angle + 1500.0f;//定时器计数与角度

TIM0_PwmConfig.dutyCycle = (INT16U)f_cycle;//新的占空比

TIM2_PwmConfig.dutyCycle = (INT16U)f_cycle;//新的占空比

MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &TIM0_PwmConfig);

}

5、串口配置代码实现

<1>、串口初始化

/**

 *************************************************************************

 * @brief: Uart0_Init

 * @param: void

 * @return: void

 * @function: 串口0初始化 波特率9600

 * @author: 

 * @version: V1.0

 * @note:http://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/MSP430BaudRateConverter/index.html

 *************************************************************************

**/

void Uart0_Init(void)

{

eUSCI_UART_Config uartConfig =

{

EUSCI_A_UART_CLOCKSOURCE_SMCLK,          // SMCLK Clock Source

78,                                     // BRDIV = 78

2,                                       // UCxBRF = 2

0,                                       // UCxBRS = 0

EUSCI_A_UART_NO_PARITY,                  // No Parity

EUSCI_A_UART_LSB_FIRST,                  // LSB First

EUSCI_A_UART_ONE_STOP_BIT,               // One stop bit

EUSCI_A_UART_MODE,                       // UART mode

EUSCI_A_UART_OVERSAMPLING_BAUDRATE_GENERATION  // Oversampling

};

    /* Selecting P1.2 and P1.3 in UART mode */

    MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P1,

   GPIO_PIN2 | GPIO_PIN3, 

   GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

    /* Configuring UART Module */

    MAP_UART_initModule(EUSCI_A0_BASE, &uartConfig);

    /* Enable UART module */

    MAP_UART_enableModule(EUSCI_A0_BASE);

    /* Enabling interrupts */

    MAP_UART_enableInterrupt(EUSCI_A0_BASE, EUSCI_A_UART_RECEIVE_INTERRUPT);

    MAP_Interrupt_enableInterrupt(INT_EUSCIA0);

MAP_Interrupt_enableSleepOnIsrExit();

    MAP_Interrupt_enableMaster(); 

}

这里，串口时钟来源也是有4种，这里我还是选SMCLK.串口配置结构体内的参数，根据note网址计算。也可根据手册自己计算，过程比较复杂，还是用官方出的工具吧。

<2>、发送数据

/**

 *************************************************************************

 * @brief: Uart0_SendByte

 * @param: uch_byte -- 字节

 * @return: void

 * @function:

 * @author: 

 * @version: V1.0

 * @note:

 *************************************************************************

**/

void Uart0_SendByte(INT8U uch_byte)

{

MAP_UART_transmitData(EUSCI_A0_BASE, uch_byte);

}

/**

 *************************************************************************

 * @brief: Uart0_SendDtring

 * @param: puch_buf -- 缓存指针 uin_len --数据长度

 * @return: void

 * @function: 串口发送字符串

 * @author: 

 * @version: V1.0

 * @note:

 *************************************************************************

**/

void Uart0_SendDtring(INT8U *puch_buf, INT16U uin_len)

{

INT16U i;

for(i = 0; i < uin_len; i++)

{

Uart0_SendByte(*(puch_buf + i));

}

}

<3>、串口接收中断服务函数

/**

 *************************************************************************

 * @brief: EUSCIA0_IRQHandler

 * @param: void

 * @return: void

 * @function: 串口中断服务函数

 * @author: 

 * @version: V1.0

 * @note:

 *************************************************************************

**/

void EUSCIA0_IRQHandler(void)

{

    uint32_t status = MAP_UART_getEnabledInterruptStatus(EUSCI_A0_BASE);

    MAP_UART_clearInterruptFlag(EUSCI_A0_BASE, status);

    if(status & EUSCI_A_UART_RECEIVE_INTERRUPT_FLAG)

    {

        MAP_UART_transmitData(EUSCI_A0_BASE, MAP_UART_receiveData(EUSCI_A0_BASE));

    }

}

接收到什么，重新发回。这里需要接收数据，增加接收缓存即可。

5、主函数代码

<1>、初始化定时器、串口

    MAP_WDT_A_holdTimer();//挂起看门狗

SystemClockInit(HFXT);//初始化时钟到48MHz

/* Enabling the FPU for floating point operation */

    MAP_FPU_enableModule();

    MAP_FPU_enableLazyStacking();//打开FPU，硬件运算浮点数

CS_initClockSignal(CS_SMCLK, CS_HFXTCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_4);//48MHz / 4 = 12MHz

TimerA0_Init();//定时器A0初始化

KEY_Init();//按键初始化

Uart0_Init();//串口0初始化 9600

GlobalValue_Init();//全局变量初始化

Interrupt_enableMaster();//使能全局中断

<2>、循环执行

    while (1)

    {

Key_Scanf();//按键扫描

if(t++ / 100)

{

t = 0;

LED_Control(GREEN_LED);//绿灯

}

delay_us(1);//短暂延时

sprintf((char*)buff, "舵机角度：%drn", guch_ServoAngle);

Uart0_SendDtring(buff, strlen((char*)buff));//发送数据

    }

<3>系统时钟代码

/**********************************

时钟：          默认时钟源        默认频率          描述

MCLK             DCO              3MHZ          主时钟，向CPU和外设提供时钟

    HSMCLK        DCO              3MHZ          子系统主时钟，向外设提供时钟源

SMCLK            DCO              3MHZ          低速系统主时钟，向外设提供时钟源

ACLK     LFXT(或REFO没有晶振时)   32.768kHz     辅助时钟，向外设提供时钟

BCLK     LFXT(或REFO没有晶振时)   32.768kHz     低速后配域时钟，提供LPM外设

********************************/

void SystemClockInit(u8 ClockSource)

{

 /* Halting the Watchdog */

  MAP_WDT_A_holdTimer();

if(ClockSource==LFXT ){

///////////////////////////////////////////////////////////

        /* 配置外部低速时钟引脚*/

    MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_PJ,

            GPIO_PIN0 | GPIO_PIN1, GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

    /* Setting the external clock frequency. This API is optional, but will

     * come in handy if the user ever wants to use the getMCLK/getACLK/etc

     * functions

     */

    CS_setExternalClockSourceFrequency(32768,48000000);

    /* Starting LFXT in non-bypass mode without a timeout. */

    CS_startLFXT(false);

    /* Initializing MCLK to LFXT (effectively 32khz) */ //主时钟

    MAP_CS_initClockSignal(CS_ACLK, CS_LFXTCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1);

    /* Since we are operating at 32khz, we can operating in LF mode */

   // MAP_PCM_setPowerMode(PCM_LF_MODE);

}

else if (ClockSource==HFXT){

////////////////////////////////////////////////////////////////

    /* 配置外部高速时钟引脚 */

    GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_PJ,

            GPIO_PIN3 | GPIO_PIN2, GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

    /* Just in case the user wants to use the getACLK, getMCLK, etc. functions,

     * let's set the clock frequency in the code. 

     */

    CS_setExternalClockSourceFrequency(32000,48000000);

    /* Starting HFXT in non-bypass mode without a timeout. Before we start

     * we have to change VCORE to 1 to support the 48MHz frequency */

    PCM_setCoreVoltageLevel(PCM_VCORE1);

    FlashCtl_setWaitState(FLASH_BANK0, 2);

    FlashCtl_setWaitState(FLASH_BANK1, 2);

    CS_startHFXT(false);//false

    /* Initializing MCLK to HFXT (effectively 48MHz) */

    MAP_CS_initClockSignal(CS_MCLK, CS_HFXTCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1);

}

else  if (ClockSource==DCO){

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

           /*DCO时钟源配置，内部数控振荡器*/

    /* Enabling FPU for DCO Frequency calculation */

    FPU_enableModule();

    /* Setting the DCO Frequency to a non-standard 12MHz */

    CS_setDCOFrequency(CS_12MHZ);

CS_setDCOCenteredFrequency(CS_DCO_FREQUENCY_12);//8~16MHZ