原标题：TI MSP430F5529 3D打印机解决方案

　　TI的MSP430系列超低功耗微控制器由几款器件组成，具有不同的外设集，面向各种应用。优化的架构和多种低功耗模式为便携式测量应用延长了电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU、16位寄存器和恒定发生器，有助于实现更高的代码效率。数控振荡器(DCO)能够在3.5µs内从低功耗模式唤醒并进入活动模式。

　　MSP430F5529、MSP430F5527、MSP430F5525和MSP430F5521微控制器集成了支持USB2.0的USB和PHY、4个16位定时器、1个高性能12位模数转换器(ADC)、2个通用串行通信接口(USCI)、硬件乘法器、DMA、具有报警功能的实时时钟模块和63个I/O引脚。MSP430F5528、MSP430F5526、MSP430F5524和MSP430F5522包含所有这些外设，但I/O引脚为47个。

　　MSP430F5519、MSP430F5517和MSP430F5515微控制器集成了支持USB 2.0的USB和PHY、4个16位定时器、2个通用串行通信接口(USCI)、硬件乘法器、DMA、具有报警功能的实时时钟模块和63个I/O引脚。MSP430F5514和MSP430FF5513包含所有这些外设，但I/O引脚为47个。

　　典型应用包括模拟和数字传感器系统、数据记录器和其他需要连至各种USB主机的应用。

　　MSP430F5529主要特性

　　低电源电压范围：3.6V~1.8V

　　超低功耗

　　活动模式(AM)：所有系统时钟均运行，290µA/MHz@8MHz、3.0V、闪存程序执行(典型值)，150µA/MHz@8MHz、3.0V、RAM程序执行(典型值)

　　待机模式(LPM3)：带有晶体的实时时钟、看门狗和电源监控器在运行，全RAM保持，快速唤醒：1.9µA@2.2V，2.1µA@3.0V(典型值);低功耗振荡器(VLO)、通用计数器、看门狗和电源监控器在运行，全RAM保持，快速唤醒：1.4µA@3.0V(典型值)

　　关机模式(LPM4)：全RAM保持，电源监控器在运行，快速唤醒：1.1µA@3.0V(典型值)

　　关断模式(LPM4.5)：0.18µA@3.0V(典型值)

　　能够在3.5µs(典型值)内从待机模式唤醒

　　16位RISC架构，扩展内存，高达25MHz的系统时钟

　　灵活的电源管理系统

　　具有可编程调节内核电源电压、全面集成的LDO

　　电源电压监视、监测和掉电

　　统一的时钟系统

　　用于实现频率稳定的FLL控制环路

　　低功耗低频内部时钟源(VLO)

　　低频校准内部参考源(REFO)

　　高达32MHz的高频晶体(XT2)

　　16位定时器TA0，带有5个捕捉/比较寄存器的Timer_A

　　16位定时器TA1，带有3个捕捉/比较寄存器的Timer_A

　　16位定时器TA2，带有3个捕捉/比较寄存器的Timer_A

　　16位定时器TB0，带有7个捕捉/比较影子寄存器的Timer_B

　　2个通用串行通信接口

　　USCI_A0和USCI_A1支持：增强型UART支持自动波特率检测、IrDA编码器与解码器、同步SPI

　　USCI_B0和USCI_B1支持：I2CTM、同步SPI

　　全速通用串行总线(USB)

　　集成式USB-PHY

　　集成式3.3V和1.8V USB电源系统

　　集成式USB-PLL

　　8个输入和8个输出端点

　　12位模数(A/D)转换器(仅限于MSP430F552x)，具有内部参考、采样保持和自动扫描特性

　　比较器

　　支持32位运算的硬件乘法器

　　串行板载编程，无需外部编程电压

　　3通道内部DMA

　　具有实时时钟特性的基础定时器

　　图1 MSP430F5529框图

　　3D打印机参考设计

　　此设计是用于控制基于单个挤出机的3轴3D打印机的完整系统。该系统由MSP430F5529 LaunchPad进行管理，并利用DRV8846实现精度步进电机控制。CSD18534Q5A用作温床加热器、挤出机加热器和冷却风扇的低侧开关。DRV5033霍尔传感器充当非接触式限位开关。

　　3D打印机参考设计特性

　　包含MCU、步进驱动器、加热器输出、传感器输入和SD卡槽的完整3D打印机控制器

　　使用DRV8846自适应衰减实现精确的步进电机电流调节

　　霍尔传感器限位开关不受污染物影响且永不磨损

　　来自CSD18534Q5A的高电流加热器输出，导通阻抗低至7.8mΩ

　　由单个2V电源供电

　　系统已经过全面测试和实践检验

　　主要的TI器件

　　DRV5033

　　DRV8846

　　CSD18534Q5A

　　MSP430F5529

　　UA78M33

　　图2 3D打印机参考设计外形图

　　3D打印机控制器(12V)参考设计

　　3D打印机控制器(12V)参考设计是一个用于控制基于单个挤出机的3轴3D打印机的完整系统。该控制器由12V电源供电，面向步进电机驱动器、温床加热器、挤出机加热器和风扇驱动器。为了给微控制器和传感器供电，电源电压可调低至3.3V。

　　该设计利用MSP430F5529 LaunchPad(主板)和3D打印机专用BoosterPack(子板)来提供系统解决方案。MSP430F5529微控制器用于控制步进电机驱动器和电源开关。该微控制器可以接受来自于USB连接或板载micro-SD卡的命令。4个DRV8846用于驱动轴和挤出机步进电机。3个CSD18534Q5A用作温床、热端和风扇的电源开关。UA78M33CDCY为微控制器和传感器将输入电源电压调低至3.3V。控制器可以接受来自于6个限位开关和3个热敏电阻的信号。该参考设计将DRV5033用作非接触限位开关，以便检测安装在各个轴上的磁体。

　　图3 12V 3D打印机控制器(12V)外形图

　　图4 12V 3D打印机控制器框图

　　表1 12V 3D打印机控制器材料清单：