面腐蚀、烧损所致的接触不良[10．11]。另外，由于传感
器体积小，且带外螺纹。所以安装很方便。增加电感
式接近开关数目。可以增加观察的物理量。在C—GIS
中安装这种位置传感器来检测三工位隔离开关的
工位。可达到免维护，保证了可靠性和高寿命。
2．2单片机
3控制器软件设计
本控制器软件部分采用C语言编写[14舶】。控制
器在上电后对系统进行初始化(串口、定时计数器、
I／O端El、A／D转换寄存器等)．在初始化成功后将
进入主循环。主循环主要由拨码开关检测处理模
块、电动机运行控制模块、传感器信号采集模块、
A／D转换模块、串口通信中断处理模块组成。系统
流程图如图2所示。
MSP430F149是美国，11公司生产的高集成度单
芯片系统(SOC)。具有低电压供电、超低功耗、高抗
干扰能力等技术特点．特别适合应用于各种功率消
耗要求极低的智能控制、仪表设备等产品中。因此
本系统选用MSP430F149为主控制器。MSP430F149
型单片机的指令周期为125 ns．片上集成了8路带
内部参考／采样保护／自动扫描特性的12位A／D转
换器．有7个捕获／比较的16位Timer．B，有3个捕
获／比较的16位Timer—A．多达8路的PWM输出．2
个USART比较器和硬件乘法器，48个I／O引脚，64
脚方形扁平封装(QFP)。有安全熔丝可保护代码的
安全。JTAG接口方便调试和下载程序，MSP430F149
有60 KB+256B的FLASH存储器和2KB的RAM。
MSP430F149的地址、数据总线和存储器不需
要扩展．极大提高了控制系统的抗干扰性和电磁兼
圈2系统丽程圈
容性能。丰富的片上外围模块包括内部A／D、精密
模拟比较器、看门狗等。它的工作模式通过模块的
智能化运行管理CPU的状态组合以先进的方式支
持起低功耗的各种要求。采用数字控制振荡器
SW flowchart
Fig．2
主程序：
void
main(void)
{
(DCO)．使得从低功耗模式到唤醒模式的转换时间
小于6¨ s，启动的过程中器件不会浪费任何时间。
MSP430F149具有很多优点．使得控制系统的开发
WDTCTL=WDl'_ARST
250；
8MHz
BCSCTL2=0x88；／／use
clock．remark this line for u∞DCO
as main
、
变得简便和容易[12-13】①②。
do
2．3
系统硬件设计
{
控制器以MSP430F149为核心．与一些外围器
IFGl&=～OFIFG：
件构成信号采集、逻辑运算处理系统。外部控制信
号和传感器位置信号经过滤波、光电隔离电路处理
后．送至CPU。由CPU控制LED显示运行状态。当
给出合闸、分闸或接地指令时．CPU首先检测当前
的位置．然后根据所给指令的使能来判断电动机应
}
while(OFIFG＆IFGl)；
All_Poa_Init()；∥所有端口初始化程序
for(；；)
{
正转还是反转。CPU输出信号通过数据缓冲、光电
隔离等电路处理后，控制电动机转动。当电动机转
到合闸、分闸或接地位置时．传感器把其所在位置
的信号传给CPU。采集数据之后经过判断，由CPU
发出指令控制电动机运行。基于TIMSP430F149的
三工位隔离开关控制器的电路原理框图见图l。
WDTCTL=WDT_ARST 250：／／看门狗时钟
Keypad_Scan()；∥拨码开关检测
Scan_Switch
Input()；／／扫描开关量输入
Motor_Loss-wZ_Process()；∥电动机位置处理
ADC_Data_ToDisplay()；／／A／D数据处理
All_Control_Sub()；／／所有控制模块
}
P1．0
Pl-2～Pl· 7
P4．O—P4．7
}
P5．0一P5．4
臻辩
MSP430
4结论
所研制的基于单片机的三工位隔离开关控制
‘
‘
P2· O“～P2己P5．5．P5．6P2
．3一P2．7
器．利用单片机和一些外围器件构成信号采集、逻辑
P3．O-P3．4
P3．5一P3．7
眶
Instmments
User’8 Guide．Texas
①MSP430xlxx
Family
Incorporated．
图1硬件原理框图
2002．
HW circuit
②MSP430x14x Datasheets．Texas Instruments
Incorporated。2002．
Fig．1
diagram
万方数据
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