原创 【TI博客大赛】基于MSP430单片机的充电器设计

目前锂电池在手机、PDA和数码相机等便携式设备中应用非常广泛。锂电池的充电器有许多解决方法（如专用的IC），本文将介绍采用MSP430F1122单片机实现锂电池充电的系统。

虽然目前市场上有专用的IC来实现充电器，但是由于采用单片机来实现充电器具有控制灵活、便于升级等优点，因此在实际产品设计中得到了广泛的应用。使用单片机实现充电器的主要原理就是通过单片机产生PWM信号来控制充电电路。在具体充电时，电池与BUCK转换器链接，PWM控制BUCK转换器的开和关来实现电池的充电。另外，单片机还需要检测电池的充电状态，因此需要采集电池的电流、电压和温度参数，以判断电池是否已经充满。因此使用单片机实现的充电器具有电路简单、成本低（单片机自带A/D转换电路，无需A/D转换芯片）等等特点。如图1为系统的原理框图：

图1（充电器设计系统框图）

由图1可以看出，洗头膏的硬件电路比较简单，下面给予具体的介绍。

一、硬件电路设计

系统的硬件电路主要由电源电路、BUCK转换电路和单片机电路三个部分组成，由于3.3V电源的电路在我的前篇博文中已有介绍，下面只介绍BUCK转换电路和单片机电路。

1、BUCK转换电路

BUCK电路主要起降压和储能的作用，具体的电路如图2所示

图2（BUCK转换电路）

图2的左端为输入。收PWM信号的控制，右端为输出，与电池进行连接。BUCK转换器与PWM信号结合使用就构成了充电部分，PWM主要起开关的作用，PWM的控制原理由图3所示：

图3（PWM的控制原理图）

在图3中，PWM由单片机产生，由于图3 起开关电路的作用，这样它就可以控制BUCK电路进行充电和储能。

2、单片机电路

通过上面的介绍，单片机不仅要产生PWM信号，而且还需要采集电池的电压、电流和温度参数，以便对电池的状态（如是否充满）进行监视。单片机电路如图4所示：

图4（单片机电路）

由图4可以看出，单片机利用定时器A产生PWM信号。单片机通过A0、A1、和A2三个A/D转换通道来采集电池的参数，具体的采集电路如图5所示：

图5（采集电路）

在图5中，A0采集电池的电压，A1通过热敏电阻采集电池的温度，A2通过电阻R8来采集电池的电流，具体的蚕食计算通过后面的软件计算实现。

二、软件设计

软件的设计包括端口初始化、时钟初始化、A/D初始化和定时器初始化4个部分。您可以由此下载所有的源程序：