基于MSP430单片机循迹小车
基于MSP430的多功能小车
基于MSP430的多功能小车摘要：本小车以MSP超低功耗单片机MSP430F168为控制核心，通过各种传感器采集外部信号，经过信号放大及滤波电路对信号进行处理后，利用单片机进行综合判别及对信号的运算处理，通过指令控制执行部件工作。
结合各信号处理及控制电路实现了小车的寻迹、避障、避悬崖、寻光、语音录放等功能，并且能够精确地在停车线附近停车。
本设计采用单片机输出PWM信号给集成驱动芯片来控制直流电机，使用了反射式红外传感器ST188检测红外线信号来矫正行车路线以及躲避障碍物和悬崖，通过光敏电阻检测光强。
多传感器并行工作，MCU 则提供外部检测信号综合处理，并控制小车的正确运行。
关键字：MSP430F168 PWM 寻迹避障避悬崖语音录放前言:多功能小车采用MSP430F168为控制器，采用多传感器进行信息采集，运用反射式红外传感器ST188进行路径检测和速度控制。
另外，采用PWM技术控制小车电机的转向与转速，系统还扩展了语音录放及趋光等功能。
此外，寻迹算法的采用使小车行进性能更加优越。
1．系统方案设计和论证系统可以划分为以下几个基本模块，其模块组成1.1控制核心的选择采用以MSP430F168为控制核心，所有编程语言围绕MSP430F168进行描述。
MSP430F168单片机，功耗低、运算速度快、精度高、外围模块丰富，像该单片机片上自带的比较捕获单元能够方便的产生频率和占空比可调的PWM信号，比其他单片机使用定时器来实现方便得多。
1.2检测方案的选择红外线光电传感器ST188能够检测到一定距离内自身发射的红外线信号，以下各功能模块的实现基于它的这个特性。
寻迹时小车行驶的跑道贴有黑色胶带，通过不同颜色背景对于光线的反射系数不同能够实现对寻迹时黑线的检测；而在避障环节则通过传感器能否接受到自身发出的红外线来判断前方是否存在障碍物；避悬崖实现原理与此类似，只是传感器安装方式不同。
使用ST188可以方便地实现实时监控，有效的防止误触发，灵敏度容易控制，而且可以改变电阻来增加红外光电传感器的探测距离，因此选择方案三。
基于MSP430单片机的智能小车控制系统设计
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
电三极管，且将发射管和接收管集为一体，使探测器结构紧凑体，
易于单片机接口；RPR220 内置可见光过滤器可以减少散射光的影
响，不但检测可靠，而且无需另作遮光处理。
2.3 驱动模块
驱动模块主要功能：控制舵机输出转角，驱动小车加减速行
驶。此模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块。
日以及小车行驶的速度和ຫໍສະໝຸດ 声波测距的结果。［９］ 谭浩强．Ｃ 语言程序设计［Ｍ］．第 ２ 版．清华大学出版社，２０００
3 软件设计
智能小车系统软件设计核心部分包括：自主寻迹控制、超声波 测距和电机转速测量。系统软件设计采用 C 语言，程序是在 ADS1.2 集成开发环境下开发的。
收稿日期：2011－05－28 作者简介：魏声云（1989—），男，江西九江人，研究方向：电子信息 工程。
先根据被测物体的距离范围设定反射脉冲时间间隔，调整振荡器 触发时间。定时器提供触发电路和门电路的控制信号。图 5 为超声 波测距集成模块电路组成框图。
［参考文献］ ［１］ 胡大可．ＭＳＰ４３０ 系列超低功耗 １６ 位单片机原理与应用［Ｍ］．航空
航天大学出版社，２０００
功放
40 kHz
定时器
被
［２］ 唐磊，邱羽．基于 ＭＳＰ４３０ 步进电机控制器的设计［Ｊ］．煤炭技术， ２０１１（３０）：５０～５１
GND
2
LM2596
+
D2
L2 C4
B2
R6
1
2
自主寻迹控制：通过 RPR220 读取道路信息，分析小车所处的 位置和方向，通过增量式 PID 控制算法调节小车的速度及转角，同 时通过电机的差速控制小车行进的转弯。使小车能够准确地寻迹 行驶。程序流程图如图 6 所示。
基于MSP430的智能小车寻迹模块设计方案
基于MSP430的智能小车寻迹模块设计方案
本文详细介绍了反射式光电传感器寻迹模块的工作原理，寻迹模块的电路0 引言
智能小车又称轮式移动机器人，能够按预设模式在特定环境中自动移动，无需人工干预，可用于科学勘测、现代物流等方面。
针对路面采用黑色标记线条作为路径引导线的应用场合，反射式光电传感器是常用的路径识别传感器。
反射式光电传感器因信号处理方式和物理结构简单的特点而被广泛应用于结构化环境和低成本产品中，虽然存在检测距离近、预测性差的弱点，但通过合理设计和选择反射式光电传感器并结合合适的信息处理软件能够满足上述简单环境场合应用。
随着汽车ECU 电子控制的发展，在汽车上配备远程信息处理器，传感器和接收器，通过这些器件的协调控制可以实现汽车的无人驾驶。
本文提出基于MSP430 单片机的控制装置，通过反射式光电传感器寻迹，MSP430 单片机处理反射式光电传感器检测到的信号，从而控制智能车的转向，实现智能小车的自动寻迹。
1 系统总体设计方案
在小车车体的前端贴近地面的地方安装有4 组寻迹模块，如
单片机通过判断当前的运行状态，然后对L298 驱动模块进行相应的操作。
当正常时，不进行调整；当左偏时，通过对L298 驱动模块进行调整，使小车的左轮速度大于右轮速度，即可实现小车向右调整。
由于左偏有三种情形，但每种情形只是使能端的PWM 参数不同。
当右偏时，处理流程与左偏类似。
2 寻迹模块的硬件设计
绘制完成的反射式光电传感器电路。
基于msp430g2553的红外遥控小车解码控制程序
基于msp430g2553的红外遥控小车解码控制程序//遥控小车最终程序#include#define CPU_F ((double)12000000)//数字控制震荡器1MHZ#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/12000000.0))//延时X微秒#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/12000.0))//延时X毫秒char const redled[8]={0x07,0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06};//led测试版对应的八个灯unsigned char receive[2]={0x00,0x00};//数据码，数据反码unsigned char j=0,k=0,f=0,led=0;//中断次数，receive的元素，，找到按键地址数组的第f个元素int flag=1;//***************************主程序********************//void main(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //关闭看门狗BCSCTL1=CALBC1_1MHZ; //这两句的作用，基本时钟系统控制，数控震荡控制，将时钟校准1MHZDCOCTL=CALDCO_1MHZ;P1DIR|=BIT0+BIT6+BIT2+BIT3+BIT4;//P1端口的P1.0、P1.6设置为输出方向P2DIR|=0x0f; //P2的0,1,2,3设置为输出口P1OUT|=BIT0+BIT6; //P1.0、P1.6输出高电平，次单片机的VCC为3.56VP1IE|=0X02; //P1.1中断使能P1IES|=BIT1; //P1.1中断边沿选择，下降沿触发P1IFG=0; //清P1.1中断标志_BIS_SR(GIE); //开总中断while(1) //{if(receive[0]==0xa2){flag=1;}if(receive[0]==0xe2){flag=-1;}if(flag==1) //正转P1.0{P1OUT&=~BIT3;P1OUT&=~BIT4;switch(receive[0]){case 0x68:{P1OUT&=~BIT0;P1OUT&=~BIT2;break;} //0键case0x30:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(1);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(9);}break;}//1键case0x18:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(2);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(8);}break;}//2键case0x7a:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(3);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(7);}break;}//3键case0x10:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(4);P1OUT&=~BIT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(6);}break;}//4键case0x38:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(5);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(5);}break;}//5键case0x5a:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(6);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(4);}break;}//6键case0x42:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(7);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(3);}break;}//7键case0x4a:{{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;delay_ms(8);P1OUT&=~B IT0;P1OUT&=~BIT2;delay_m s(2);}break;}//8键case 0x52:{P1OUT|=BIT0;P1OUT|=BIT2;break;} //9键}}else if(flag==-1) //反转P1.2{P1OUT&=~BIT0;P1OUT&=~BIT2;switch(receive[0]){case 0x68:{P1OUT&=~BIT3;P1OUT&=~BIT4;break;} //0键case0x30:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(1);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(9);}break;}//1键case0x18:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(2);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(8);}break;}//2键case0x7a:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(3);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(7);}break;}//3键case0x10:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(4);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(6);}break;}//4键case0x38:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(5);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(5);}break;}//5键case0x5a:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(6);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(4);}break;}//6键case0x42:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(7);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(3);}break;}//7键case0x4a:{{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;delay_ms(8);P1OUT&=~B IT3;P1OUT&=~BIT4;delay_m s(2);}break;}//8键case 0x52:{P1OUT|=BIT3;P1OUT|=BIT4;break;} //9键}}}}//*********************红外遥控器中断程序*******************//#pragma vector=PORT1_VECTOR //中断程序的格式：#pragma vector=中断矢量__interrupt void port1(void)//格式：__interrupt void 函数名(void){P1IFG=0X00; //清P1中断标志int count=0; //高电平持续时间计数值while(!(P1IN&BIT1)); //等电平变为高电平while(P1IN&BIT1) //计算高电平持续时间{count++;if(count>8000)return;//如果高电平持续时间过长则推出中断程序}if(j>16) //一体化红外接收头一接收遥控器信号，就会输出32位的脉冲序列波，其中后16位{ //决定遥控器的按键地址，16位由8位数据码和数据反码组成，我们需要将其解码//time[j-17]=count; //将记得的高电平持续时间放入时间数组中if(j==25)k++; //到数据反码的起始位的时候，我让receive数组元素下标+1receive[k]<<=1; //接收数据码左移一位，比如：xxxx xxxx 左移一位后xxxx xxx0if(count>80)receive[k]|=0x01;//高电平持续时间超过80，则将左移一位后的最低位变1，} //结果变为，xxxx xxx1，如果没超过80则保持不变，xxxx xxx0 j++;if(j>32){j=0;k=0; //解码结束，j,k值清零delay_ms(150);}}。
基于MSP430的智能循迹运料小车设计
基于MSP430的智能循迹运料小车设计
高振新;孙建红
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2016(035)008
【摘要】用MSP430单片机设计了一种智能循迹运料小车,介绍了运料方式和系统总体设计框架.小车装料并检测有料后,通过红外反射式传感器TCRT5000检测路面信息并反馈给单片机,单片机输出PWM信号并通过L298N全桥驱动芯片控制小车电机运转,从而控制小车的路径和速度.当到达终点后,停车等待卸料,检测卸料完成后,返回起点重新装料,从而实现小车循迹运料的目的.小车运行还可通过红外遥控人为控制.试验结果表明,整个系统的电路结构简单,可靠性高,运行灵活方便,实现了预期的智能小车循迹运料功能.
【总页数】5页(P71-74,97)
【作者】高振新;孙建红
【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.5
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基于MSP430单片机的风动力寻迹小车设计
基于MSP430单片机的风动力寻迹小车设计作者：朱文明李辉来源：《河南科技》2018年第04期摘要：该实验设计制作的是基于MSP430F149单片机的智能循迹小车。
该设计由红外寻迹传感器、MSP430单片机和6612电机驱动电路等组成。
该控制技术目前已被用于智能停车场盘、无人仓库运货和服务型机器人等领域。
关键词：智能循迹；MSP430F149单片机；红外寻迹传感器中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）04-0036-02Design of Wind Power Tracking Trolley Based on MSP430 MCUZHU Wenming LI hui（Department of Electrical Engineering， Shaoyang University，Shaoyang Hunan 422000）Abstract： The experimental design of intelligent tracking car based on MSP430F149 MCU. The design is composed of an infrared trace sensor， a single chip microcomputer MSP430 and a 6612 motor drive circuit. The control technology has been used in the field of intelligent parking lot，unmanned warehouse delivery， service robot and so on.Keywords： intelligent tracking；MSP430F149 MCU；photoelectric sensor智能汽车技术主要包含以下三重功能，即智能感知提前报警系统、车辆动力系统和全自动操作系统。
基于MSP430单片机的风动力寻迹小车设计
总630期第二期2018年2月河南科技Henan Science and Technology 基于MSP430单片机的风动力寻迹小车设计朱文明李辉（邵阳学院电气工程学院，湖南邵阳422000）摘要：该实验设计制作的是基于MSP430F149单片机的智能循迹小车。
该设计由红外寻迹传感器、MSP430单片机和6612电机驱动电路等组成。
该控制技术目前已被用于智能停车场盘、无人仓库运货和服务型机器人等领域。
关键词：智能循迹；MSP430F149单片机；红外寻迹传感器中图分类号：TP242.6文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）04-0036-02Design of Wind Power Tracking Trolley Based on MSP430MCUZHU Wenming LI hui（Department of Electrical Engineering,Shaoyang University ，Shaoyang Hunan 422000）Abstract:The experimental design of intelligent tracking car based on MSP430F149MCU.The design is composed of an infrared trace sensor,a single chip microcomputer MSP430and a 6612motor drive cir⁃cuit.The control technology has been used in the field of intelligent parking lot,unmanned warehouse de⁃livery,service robot and so on.Keywords:intelligent tracking ；MSP430F149MCU ；photoelectric sensor智能汽车技术主要包含以下三重功能，即智能感知提前报警系统、车辆动力系统和全自动操作系统。
基于MSP430单片机的坡道行驶电动小车设计
图 9 姿态解算算法框图 作的应用层；③用于提供并行化数据挖掘算法，负责将计算 任务传达到 MapReduce 框架中进行分布式计算，再把结果 返回给应用层，进而展示给用户的数据挖掘层；④利用分布 式文件系统 HDFS 和分布式计算框架 MapReduce 完成存储 和计算的 Hadoop 分布式计算层。
18 | 电子制作 2021 年 07 月
参考文献
＊ [1] 卢超逸 , 狄印 , 孙少飞 . 一种用于变电站的线路巡检智能小车 [P]. 河南省：CN212256105U,2020-12-29.
＊ [2] 倪先明 , 王伟杰 , 刘辉 , 杨雷涛 . 麦克纳姆轮智能小车 [P]. 福 建省：CN212112234U,2020-12-08.
7 HO
IN 2
6 VS
SD 3
5 LO COM 4
IR3
GND
图 4 电机驱动电路 ■■2.3 电机驱动电路
采用直流减速电机。通过控制电流改变小车行驶速度， 其内部集成减速齿轮箱，提供较低的转速，较大的力矩，速 度较步进电机快。减速器效率高达 95% 以上，且其具有能 耗低、噪音小保护性能好，对环境适应性强等特点，为小车 的行驶提供了保障。如图 4 所示。
容 易 丢 线， 通 过 红 外 检 测 到 黑 线 适 当 增 大
CCD 循迹 PID 参数，使得 CCD 能够完美循迹。
如图 6-9 所示。
图 6 直道黑色小格图像 图 7 直道黑色小格图像
3 系统软件设计
电动小车系统工作流程如图 5 所示，系统主要任务是
图 8 停车线图像
图 9 弯道黑色小格图像
简洁的内核指令以及大量的模拟指令；有 63 个可编程的 I/ O 口线，为用户提供了丰富的 I/O 口资源、4 个 16 位定时 器，8+2^KB 字 节 RAM，128KB 的 Flash，12 位 ADC， 支 持 UART 通信，最高主频可达 25MHz。 ■■2.2 电源电路
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课程设计报告课程名称嵌入式系统原理与设计课题名称智能循迹小车专业通信工程班级1101班学号姓名指导老师2014 年 1 月 5 日1.系统总设计1.1 功能说明本课题是基于MSP430单片机循迹智能小车的设计与实现，小车系统以MSP430单片机为系统控制处理器，采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据检测到的信号的不同状态判断小车的当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车的控制。
1.2 任务分配情况参与此次项目制作的一共七人，分别是：张振凤，冯志成，肖新加，戴小敏，杨小林，谢鹏华和张莹任务分配情况如表1所示：1.3 使用说明书产品名称：智能循迹小车技术参数：L298N基本参数：类型：半桥输入类型：非反相输出数： 4电流输出/同道：2A 电流峰值输出：3A工作温度：-25~135°C 器件型号：L298N产品的使用方法：用六节干电池9V直流电压作为供电电源，接通电源，在有黑线的跑道上行走。
注意事项：1、所用电源不能超过9V，以免电压过大，把电机烧坏。
2、小孩使用时，应在大人的陪同下使用，以免被小车的尖锐部分弄伤。
3、轻拿轻放，以免损坏小车器件。
4、长期不使用时，应把电池取出。
生产日期：20xx年xx月xx日2.硬件设计此次项目中硬件部分的设计主要包含以下模块：电源模块，红外循迹模块，电机驱动模块和MSP430f149单片机。
2.1 电源模块模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。
在本设计中，在本设计中，msp430单片机使用5V电源，电机使用5V电源。
用了6节1.5V的电池，为单片机和电机供电。
如图所示：图1 电源实物图其红线接电机驱动模块上的VDD接口，绿线连接GND接口。
2.2 红外循迹模块采用光敏二极管作为光源探测模块的传感器，由于光敏二极管感光后，内阻有较大的变化，通过一定的电路转化为电压的变化。
其实物图为：图2 红外循迹模块实物图图中的SSI至SS5分别连接单片机I/O接口的P3.0到P3.4。
分别控制五个光敏二极管，当没有检测到黑线，则指示灯不亮，则为高电平。
有检测到黑线，则指示灯亮，为低电平。
从而判断出小车是否能够循迹走。
2.2.1 红外循迹模块原理图采用比较器对 5 个二极管的输出电压进行比较，光敏二极管引起的电压变化送到比较器的反相端与基准信号进行比较，将结果输入到单片机执行判断。
基于的寻光电压比较电路：二号管脚为基准电压输入端，将需要进行比较的电压输入到三号管脚，如果比基电压的值大，则一号管脚输出为高电平，反之为低电平。
其原理图为：图4 红外循迹模块原理图在板子的下面有五个循迹传感器，其实图为：图5 循迹传感器通过这五个传感器检测，没有检测到黑线，则H4发光到白纸光反射到H4接收端，H4接收端导通，导通则T1接地=0，指示灯不亮，则为高电平。
有检测到黑线，则H4发光到黑线光全部被吸收，H4接收端，没有收到任何信号，因为H4不导通（截止），则T1=VCC，指示灯亮，为低电平。
2.2.2 红外循迹模块构造红外循迹模块由循迹传感器，触碰传感器，测距距离调节器组成，其元件清单如下表所示：表2 红外循迹模块元件清单SSI 至SS5分别连接单片机I/O 接口的P3.0到P3.4。
2.3 电机驱动模块电机驱动芯片L298N 是SGS 公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL 逻辑电平信号，可驱动46V 、2A 以下的电机。
L298可驱动2个电机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。
IN1IN2 IN3 IN4脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA ，ENB 接控制使能端，控制电机的停转。
也利用单片机产生PWM 信号接到ENA ，ENB 端子，对电机的转速进行调节。
其实物图为：图6 电机驱动模块实物图2.3.1 L298N 原理图序号 名称 个数 作用 1 循迹传感器 5个 循迹作用 2 碰触传感器1个检查障碍物 3测距距离调节器 1个调节与地面的高度其OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机，IN1IN2 IN3 IN4脚接输入控制电平，控制电机的正反转，P4.0~4.3分别连接IN1~IN4。
2.3.2 L298N构造电机驱动芯片L298N包括LED发光二极管、续流二极管、极性电容、稳压器、散热片、接线端子、L298N、一般电容等元件组成，其作用如下表所示：表4 L298N元件清单序号名称个数作用1 LED发光二极管 4个信号指示2 续流二极管 8个芯片续流保护3 极性电容 2个滤波作用4 稳压器 1个稳压输出5 散热片 1个驱动芯片散热6 接线端子 3个7 L298N 1个电机驱动芯片8 一般电容 2个滤波作用2.3.3 直流电机驱动原理（1）其内部采用H桥驱动电路，如图所示：图8 H桥驱动电路H桥式电机驱动电路包括四个三极管和一个电机，其外形像大写字母H，故叫做H 桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通，其驱动原理示意图如图所示：图9 驱动原理示意图H桥式电机驱动电路，利用PWM波对其转速。
（2）功能对于单项的电机驱动，只要用一个大功率的三极管带动电机即可，当电机需要双向转动时，则需要四个三极管的’H’桥电路，如果需要调速，则需要三极管和场效应管等开关元件实现PWM波调速。
（3）性能1.输出电流和电压的范围，它决定电路能驱动多大功率电机。
2.效率。
3.对控制输入端的影响。
4.对电源的影响。
5.可靠性。
2.4 主控制模块本项目的控制芯片均采用MSP430F149芯片，这是一款TI生产的以低功耗著称的16位单片机。
其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。
座位显示屏最靠电力工作，采用这款芯片降低了功耗，增强了其使用的周期时间，节约了能源。
实物图如图所示：图10 MSP430F149单片机实物图小车采用MSP430F149单片机作为控制芯片 ，系统硬件组成共包括九个模块，分别为MSP430F149单片机最小系统模块，4路A/D 转换模块，D/A 转换模块，键盘数码管显示模块，温度传感器模块，实时时钟模块，非易失性存储器模块，液晶显示模块，2路串口通信接口模块。
系统软件组成为各个功能模块程序设计，包括七个部分，分别为A/D 转换程序，温度传感器显示当前环境中的温度，用液晶来显示实时时钟，通过串口向单片机发送字符，单片机又发回字符给电脑，D/A 输出方波，非易失性存储器的读写。
MSP430F149单片机最小系统A/D 转换模块D/A 转换模块温度传感器模块实时时钟模块非易性存储器模块键盘数码管显示模块液晶显示模块电平转换上位机图11 MSP430F149单片机最小系统MSP430系列单片机提供三个时钟信号以供给片内各部分电路使用，这三个时钟源分别是：辅助时钟信号(ACLK)，来自32.768kHz 晶振或者另一个外接高频晶振，一般用于低速外设；主时钟信号(MCLK)，CPU 正常运行时使用的主时钟，一般由8MHz 外接晶振提供；子系统时钟(SMCLK)，主要用于高速外围模块。
在本实验中我们采用了主时钟信号(MCLK) 。
图12 msp430f149单片机的I/O 引脚图在单片机的I/O接口中，P1.2和P1.3连接两个PWM波的输出，P3.0~3.4分别连接红外循迹模块上的控制五个红外对管的五个引脚，P4.0~4.3分别连接IN1~IN4.图13 MSP430F149单片机原理图将PWM波植入单片机中，然后通过单片机控制电机，PWM波控制速度，在转弯的时候，通过改变PWM波中的占空比而达到转弯，转弯有两种方案：一种是一边不转，另一边转动而达到转弯的效果；另一方案则为一边转的快一边转的慢，从而达到转弯的效果。
3.软件设计PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。
PWM可以应用在许多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等。
在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。
通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。
也正因为如此，PWM 又被称为“开关驱动装置”。
小车利用PWM波控制速度，在转弯的时候，通过改变PWM波中的占空比而达到转弯，转弯有两种方案：一种是一边不转，另一边转动而达到转弯的效果；另一方案则为一边转的快一边转的慢，从而达到转弯的效果。
在本实验中，我们采用了第二个方案。
图14 PWM波在这我们用了模式7，复位/置位模式。
我们利用两个PWM波分别控制两个电机，利用PWM波中的占空比不同而达到转弯的效果。
其程序为：void Init_PWM(void){TACTL = TASSEL1 + MC0 + TACLR;//TimerA选择MCLK时钟,不分频,增计数模式,CCTL1 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE;P1DIR|=0X0C;P1SEL|=0X0C;//捕获,比较模块1选定为输出比较模式,输出模式7,禁止比较中断CCTL2 = OUTMOD2 + OUTMOD1 + OUTMOD0 + CCIE;//捕获,比较模块2选定为输出比较模式,输出模式7,禁止比较中断CCR0 = 8000;}/*******设置PWM1的占空比*******/void Set_PWM1_Duty(uchar duty){if((duty >= 5) && (duty <= 95)) //将占空比限制在5% ~ 95%之间{CCR1 = 8000 / 100 * duty;}else //否则将占空比强制设置为50%{CCR1 = 4000;}}/*******设置PWM2的占空比*******/void Set_PWM2_Duty(uchar duty){if((duty >= 5) && (duty <= 95)) //将占空比限制在5% ~ 95%之间{CCR2 = 8000 / 100 * duty;}else //否则将占空比强制设置为50%{CCR2 = 4000;}}程序设计流程图为：图15 程序设计流程图4.实验结果循迹小车整体实物图如图所示：图 16 循迹小车整体图小车在直道行走图如图所示：图 17 小车在直道上行走图小车在弯道上行走图：图 18 小车在弯道上行走图5.调试过程1 在最开始的时候，最开始认为遇到黑线时为高电平，然后指示灯亮，而在实际走的时候就导致完全不按自己预想的走。