【设计大赛】MSP430F149简易数控直流电源

参赛类型：数字电源类

简易数控直流电源的设计

一、设计任务

设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下：

二、设计要求

    （1）输出电压：范围0～＋10V，步进0.1V，纹波不大于10mV；
    （2）输出电流：500mA；
    （3）输出电压值由数码管显示；
    （4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；
    （5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。

三、总体方案

　　本方案的控制部分采用MSP430F149单片机，MSP430F149内部的定时器模块可以
      输出PWM波形，可以通过软件改变PWM 信号的周期和占空比。占空比随时间变化的
      PWM 信号经过滤波可以得到不同类型的模拟信号。MSP430F149有48个I/O 口，4*4键
      盘、液晶显示器可以直接与I/O 口相连；它还有60k的存储空间，足够存储程序和字模；
      它内部还集成看门狗定时器，这些特性，可以大大简化外围电路。

工作原理

    PWM   （ pulse-width modulated）脉宽调制信号是一种具有固定周期T，占空比可调的数
字信号（如图所示）。如果PWM 信号的占空比随时间变化，那么通过滤波之后的输出信号将
是幅度变化的模拟信号。因此通过控制PWM 信号的占空比就可以产生不同的模拟信号。
MSP430F149 的Timer_A和Timer_B工作在比较模式时可以输出PWM信号。
    MSP430F149 的Timer_A和Timer_B，有四种工作模式（停止、增计数、连续计数、增减
计数），计数器的时钟源可选，有多个可配置输入端的捕获/ 比较寄存器，有多种可选的输出模
式。它们支持同时进行的多种时序控制，多个捕获/ 比较功能及多种输出波形（PWM波形）。
Timer各部分的功能选择通过寄存器（TACTL 控制寄存器、CCTLx捕获比较控制寄存器、CCRx
捕获/ 比较寄存器、TAIV 中断向量寄存器）控制。要想让Timer工作在特定的模式下，只需要在
相应的寄存器中写入相应的控制字。
    如果定时器中的计时器工作在增计数模式，输出选用7模式（复位/置位模式），则定时器
中的寄存器CCR0用来控制输出PWM波形的周期T，而与定时器对应的CCRx 寄存器来控制可变
占空比。