基于MSP430x09x MCU的电动剃须刀系统设计

4.2 外部存储部分

图4:外扩EEPROM存储模块

　　上图为EEPROM模块和由分立元件构成的BOOST 升压电路，工作原理在此不再赘述。在开机阶段，MSP430L092 需与EEPROM通过SPI 通信将程序载入到RAM中，期间由P1.2 脚控制升压电路工作，输出供EEPROM工作的3V电压，该部分代码无需用户编写，已固化在IDE中。

　　4.3 充电电路控制模块

图5:充电控制电路

　　上图为系统充电控制模块。系统外部上电，系统进入充电模式，MCU得电运行，CHARGE_IN处低电平，MCU进入充电模式，通过AD采样电池电压，判断充饱后切换充电电路进入涓流充电模式，防止电池过充。同时检测电池电压，待电池低于1.45V时再次切换进入充电模式。MSP430x09x系列特有的模拟功能池的ADC模块支持RAMP和SAR两种AD采样模式，其中RAMP 模式下还可将AD模块设定在不同的误差补偿模式下，以提高采样精度。

　　4.4 按键自锁部分

图6:系统自锁电路

　　上图为系统按键自锁电路。按下按键，MCU得电运行，判断进入工作模式，开机自锁，按键松开系统仍能正常运行；再次按键，切换工作模式；再按键，系统解除自锁，关机。另外，MCU通过A-Pool定期检测电池电压，在电池电压低于1V时，切断工作电路，防止欠压工作时对电池造成永久损伤，影响电池寿命。MCU还通过配置A-Pool检测系统温度，超过正常工作范围，则切断电路。

　　4.5 电路驱动部分

图7:直流电机驱动电路

　　系统的直流电机模块如图7 所示，作为单电池系统，为了保证系统在电池较低电压下也能正常工作，系统选择工作电压0.9V的直流电机以及MOSFET,使整个系统更加节能，运行更持久。由于一些低压的MOSFET额定电流较小，单个无法满足直流电机性能的要求，故将有时需将两个MOSFET并联，增大工作电流的同时，减少了在MOSFET上的压降。本设计中MOSFET分别选用了ROHM公司的RYU002N05（2个并联）和VISHAY 公司的Si2342DS（单个） ,都能够使系统正常工作。

　　5 系统软件设计

　　本系统软件部分主要需实现主程序主循环，初始化，外部存储通信，电池充电控制，按键处理，LED指示，直流电机驱动控制，电压采样，温度采样，睡眠唤醒功能等。系统通过两种方式得电启动工作：系统充电与按键开机。得电后L092从EEPROM中载入程序，开始正常运行，判断工作模式。系统充电时，系统工作是定期检测电池充电电压，根据电池特性，待检测到电池充满电后，进入涓流充电模式，防止电池过充，对电池造成损伤，待电池电压低于1.45V时，再次进入充电模式。正常使用时，按键开机则进入正常工作模式，系统自锁，保证放开按键正常工作，系统输出PWM控制电机运行，并通过按键改变切换工作模式，继续按键，解除自锁，系统关机。另外，系统正常工作时，通过ADC模块定时检测电池电压，低于一定电压后禁止系统继续工作，防止欠压时工作给充电电池带来的永久性损伤。同时MCU需记录前后电池电压值。因为电机堵转时，电池电压会有较大跳变，结合记录电池电压值，通过这个特征来判断电机是否堵转，堵转则立即关闭系统。ADC采样电池电压后，再配置A-Pool进行系统温度采样，判断工作温度是否在正常范围内，不正常则立即关闭系统。整个系统通过输入口以及各中断处理程序设置系统工作状态值，在程序大循环中根据不同状态值，开启相应功能模块。