一种基于MSP430单片机的交流频率检测系统

文章摘要：（3）具有多个可配置输入端的捕获/比较寄存器，并且8种输出模式的多个可配置的输出单元；（4）不仅能捕获外部时间发生的时间，还可锁定外部时间发生时的高低电平，给我们的设计带来很大的方便；（5）可以以硬件方式支持串行通信。3 软件设计[7] [8] [9]软件设计的任务主要是Timer A的初始化的设定，其软件采用C语言编程。Timer A工作在捕获方式时，当满足捕获条件（触发方式）时，硬件自动将计数器TAR中的数据写入捕获/比较寄存器CCR0。图8是系统软件流程图。图8 系统软件流程图在本系统中，定时器采用连续计数模式，捕获方式采用下降沿捕获。系统初始化包括系统频率fs的选择（1MHz）、Ti

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　　（3）具有多个可配置输入端的捕获/比较寄存器，并且8种输出模式的多个可配置的输出单元；

　　（4）不仅能捕获外部时间发生的时间，还可锁定外部时间发生时的高低电平，给我们的设计带来很大的方便；

　　（5）可以以硬件方式支持串行通信。

　　3 软件设计^{[7] [8] [9]}

　　软件设计的任务主要是Timer A的初始化的设定，其软件采用C语言编程。Timer A工作在捕获方式时，当满足捕获条件（触发方式）时，硬件自动将计数器TAR中的数据写入捕获/比较寄存器CCR0。图8是系统软件流程图。

图8  系统软件流程图

在本系统中，定时器采用连续计数模式，捕获方式采用下降沿捕获。系统初始化包括系统频率fs的选择（1MHz）、Timer A的控制寄存器的设置，需要设置的寄存器为控制寄存器TACTL和捕获/比较控制寄存器CCTL0。Timer A中断函数在发生捕获时被触发，首先计算CCR0中的值与变量LastCCR0的差值，LastCCR0是上次捕获时记录的寄存器CCR0的值， CCR0的初始值为0。循环五次即被触发五次，五次的差值被保存在数组Timervalue[]中。考虑到计数器刚开始计数时信号不一定从零点开始，所以真正的计算应该从第二次触发开始，这样就能计算出四个脉冲周期，接着计算出平均脉冲周期，该平均周期便是所测交流信号的半周期，进而可以得出其频率。用公式表示为：

（ 为系统频率）

　　4 结论

　　文中提出了一种过零检测电路，并按实际需要选取了相应参数的电子元件，同时利用MSP430单片机的脉冲捕获功能实现了交流信号频率的检测。该系统对低频交流信号频率的检测精度高、实时性强，具有一定的实际应用价值。同时本文介绍的过零检测电路其应用更加广泛，再利用MSP430单片机Timer A内部的捕获/比较器的多路PWM输出单元，便能实现一定的控制功能。

本文创新点：文中提出了一种测宽法的交流频率检测系统。该系统利用过零检测、MSP430单片机的脉冲捕获功能，较以往的频率检测系统直观、精度高、实时性强。

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