MSP430 ve PWM ile Dc Motor Kontrolü

Msp430 u ilk defa elime aldım. Tüm özelliklerini elimden geldiği kadar sırayla anlatmaya çalışacağım. İlk konumuz pwm kullanımı olacak. Code Composer Studio adlı derleyicinin kullanımı hem basit hem hoşuma gitti. Texas Instruments son dönemlerde çok fazla kampanya yapıyor ve mikro denetleyicilerini tanıtmaya çalıyor. Bu da bizim işimize yaramıyor değil. Web sitesinde ayrıntılı dökümanlar ve örnekler sayesinde msp430 u anlamak cok daha kolay oluyor. Bu denemede MSP430G2231 adlı mikro denetleyiciyi kullanacağım. Bu mikro denetleyicinin datasheetine buradan bakabilirsiniz. Aşağıdaki resim de Msp430G2231 in şemasına ait.

Msp430 üzerinde tümleşik osilatör (DCO) bulunmaktadır. Şimdilik yanında gelen mikro kristali kullanmayacağım.Denetleyici üzerinde 1 adet 16 bitlik TimerA ve onunla birlikte 2 tane Capture/Compare Registerı (CCR) bulunmakta. Aşağıdaki tabloda denetleyicide bulunan Capture/Compare pinlerinin özellikleri yazıyor.

Ancak elimizde 2 adet CCR olmasına rağmen sadece tek pwm sinyali alabiliyoruz. 3 adet CCR olsaydı 2 adet pwm çıkışı alabilirdik. CCR’lerden biri duty cycle ayarlarken diğeri periyodu ayarlıyor o yüzden sadece tek gerçek pwm sinyali alabiliyoruz. Ancak 2 farklı metodla 2 CCR registerdan 2 pwm sinyalide alabiliriz. Birinci metod ile (CCR0 set/reset outmode yaparak) iki çıkıştan aynı frekansı alırız ve 1 clock cycle süresince 1 pulse alabiliriz. İkinci metod ile (toggle mode) yarım frekans ve %50 duty cycle alabiliriz. Bu metodlar şimdilik biraz ayrıntı olacak daha sonra bu metodlara tekrar değineceğim.

DCO (Digitally Controlled Oscillator) kullandığımız için motorun ortalama hızı hiçbir şekilde değişmez. Bunun için msp430 ile birlikte gelen kristali kite lehimleyebilirsiniz. Ancak pwm için şart değil. Bu denemede ben kullanmayacağım. Motoru p1.2 çıkışına resimdeki gibi bağladım. Transistor kullanarak motor sürücü kullanmaktan kurtulduk.

Şimdi geldik program aşamasına;;

//******************************************************************************
//  MSP430G2231 Deneme - Timer_A, PWM TA1, Up/Down Mode, DCO SMCLK
//
//  Açıklama : Bu program ile  P1.2 den 1 PWM sinyali alacağız.

//Timer_A ile up/down mode kullandık.
//  CCR0 nin değeri : 128, Bu değer PWM periyodu/2 yi verir.

//CCR1 deki değer PWM duty cycles i verir.
//  P1.2 : %75 duty cycle,%25 pwm
//******************************************************************************

#include  <msp430g2231.h>

void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                 // WDT'yi durdurduk.
P1DIR |= 0x0C;                            // P1.2 ve P1.3 output yaptık.
P1SEL |= 0x0C;                            // P1.2 ve P1.3 TA1/2 ayarını yaptık.
CCR0 = 128;                               // PWM Periyot/2
CCTL1 = OUTMOD_6;                         // CCR1 toggle/set
CCR1 = 32;                                // CCR1 PWM duty cycle
TACTL = TASSEL_2 + MC_3;                  // SMCLK, up-down mode

_BIS_SR(LPM0_bits);                       // LPM0 girdik.

}

Bu resimde de görüldüğü gibi kare dalgalarımızı periyot ve duty cycle değerlerine göre oluşturuyoruz.

Resimdeki kare dalgaların max değerleri bize Vcc değerini verir. En alt sıfır değeri ise Vss tir. Vcc=3.6volt Vss=0 volttur.Duty Cycle yüksekte kalma süresidir.Formülsel olarak ;;

Pwm Yüzdesi = (Duty Cycle/Periyod)*100

Verdiğimiz değerlere göre voltaj hesalayalım.

Son Voltaj = Vcc * (100-Pwm Yüzdesi) şeklinde sonuca ulaşabiliriz.

Yukarıdaki kodumuzu göre formüle dökersek;;

Pwm Yüzdesi = (32/128)*100 = %25

Pwm verilmediğinde max 3.19 volt çıkış alabiliyoruz. %25 pwm verildiğinde 2.34volt çıkış aldım.

Son Voltaj = 3.19* (%100-%25) = 2.39 degerini formülden bulduk.

Formül ve gerçek degerlerde çok az bir sapma olsada verdiğimiz %25 pwm den %75 lik çıkış voltajı aldık. %40lık pwm verseydik %60lık çıkış voltajı alırdık. Duty Cycle değerini sıfır verirsek %100 lük çıkış voltajı elde ederiz. İlk yazımın da sonuna geldik. Elimden geldiği kadar size msp430 üzerinde pwm ile dc motor kontrolünü anlatmaya çalıştım. Bir sonraki yazımda görüşmek üzere…