一起玩轉TI MSPM0系列MCU

1   概述

本項目是基于TI-MCU-MSPM0G3507 設計制作一個TEC恒溫裝置，通過半導體制冷片（TEC，Thermoelectric Cooler）不僅可以制冷又可以加熱的特點，因此可以在較寬的溫度范圍內進行雙向溫度控制，滿足不同的應用需求。

2   設計思路

通過TI-MCU-MSPM0G3507開發板PWM外設驅動TEC芯片實現升溫降溫，硬件I2C 驅動外置ADC 芯片實現溫度采集功能，軟件I2C驅動OLED屏幕實現數據顯示，IO口輸入輸出實現按鍵檢測以及控制外設芯片使能，通過內部ADC 和外部電路實現TEC輸出過流檢測，通過串口實現數據通訊以此設置PID參數，通過軟件PID算法實現恒溫效果。

3   設計過程

依據整體設計思路，需要用到的開發板外設有PWM、I2C、ADC、GPIO、UART。根據官方提供的資料可以很輕易的實現所需外設的驅動方法以及實際使用的例程，根據所需功能移植外設到工程中即可。

首先依據所需功能繪制原理圖以及PCB，使用運放做一個恒流源驅動PT1000，再通過外置ADC 芯片以差分的方式采集PT1000兩端電壓信號，換算出阻值得出溫度；使用兩個TEC芯片實現電流的正向輸出和反向輸出；使用OLED 顯示模塊顯示數據信息；使用IO口實現按鍵檢測；預留串口實現調試參數。

其次是編譯環境的建立，為后續的新建工程以及功能實現提供基礎。在本次活動當中我使用的開發環境是keil。關于keil 的安裝在此就不在贅述，自行網上查找教學即可。在 TI 官 網 https://www.ti.com.cn/tool/ cn/LP-MSPM0G3507 下載并安裝 MSPM0-SDK 以 及 SYSCONFIG（https://www.ti.com.cn/tool/cn/SYSCONFIG），完成安裝后在keil 中配置SYSCONFIG 啟動項，需要注意配置文件的路徑要與安裝路徑相一致，并且文件版本相一致下圖所示：

接下來按照以下步驟操作即可

選擇安裝路徑下的timspm0_sdk_2_00_01_00toolskeil 中mdk文件導入

導入成功后打開安裝SDK 路徑的文件夾下的例程（我是使用的GPIO 輸出反轉）timspm0_sdk_2_01_00_03examplesnortosLP_MSPM0G3507driverlibgpio_toggle_output

在打開.syscfg 文件后點擊如下圖所示

打開配置文件如下圖

到此開發環境搭建完成。此款芯片不僅僅能夠支持keil，還支持IAR、CCS、GCC 四種編譯軟件，供不同偏好的開發者使用。

完成編譯環境后就是在此基礎上配置各個外設了，在此我所用到的外設如下圖所示

最后依據各個外設的驅動結合實際使用需求編寫代碼實現所需功能。

4   系統流程圖與實物展示

系統流程圖：

實物圖：

5   在項目中的核心功能與優勢

在實現TEC（熱電制冷器）控制系統中，MSPM0G3507微控制器展現了其卓越的性能和靈活性，充分利用了其內置的多種功能模塊，如PWM、I2C、ADC、GPIO 和UART，成功構建了一個集雙向輸出控制、數據采集、數據顯示、按鍵控制及參數整定于一體的綜合解決方案。

MSPM0G3507作為該方案的核心，不僅負責整體的控制邏輯，還承擔著復雜的計算任務，確保TEC在不同工況下均能高效穩定運行。其內置的PWM模塊通過精確控制占空比，實現了TEC的雙向（制冷與加熱）電流調節，從而精確控制溫度。同時，ADC模塊不斷采集溫度傳感器的數據，為控制算法提供實時反饋，確保系統的精確性和穩定性。

在用戶界面方面，MSPM0G3507通過GPIO接口接收按鍵輸入，允許用戶根據實際需求調整系統參數或切換工作模式。而UART和I2C接口則分別用于與外部顯示屏連接，實時顯示系統狀態和關鍵參數，提升了系統的可操作性和可視化程度。

對于開發者而言，MSPM0G3507提供了極其便捷的開發體驗。官方資料詳盡完善，涵蓋了從硬件設計到軟件編程的各個方面，大大降低了學習成本。特別地，SYSCONFIG工具作為一款圖形化配置工具，讓底層驅動的編寫和配置變得輕松簡單，顯著縮短了開發周期。此外，支持Keil、IAR、CCS、GCC等多種編譯平臺，更是滿足了不同開發者的偏好和需求，為項目的順利進行提供了有力保障。

6   MCU開發技巧與實戰經驗

在項目開發初期，首要任務是深入研究并獲取MSPM0G3507的開發資料，包括詳細的數據手冊和用戶手冊，這些資料是理解和應用該芯片功能的基礎。隨后，依據資料指導，搭建起適合的開發環境，并新建一個工程框架。利用官方提供的例程作為起點，通過燒錄程序并觀察實驗現象，可以直觀驗證外設的基本功能，為后續開發打下堅實基礎。

在開發過程中，注重將外設驅動進行模塊化設計，通過熟悉并靈活運用庫函數，將每個外設的功能封裝成獨立的模塊，這不僅提高了代碼的可讀性，還大大增強了代碼的可維護性和可重用性。調試階段，靈活運用斷點設置和變量觀察工具，精確定位問題所在，確保程序的正確性和穩定性。同時，合理配置中斷優先級，避免中斷沖突，保障系統整體的穩定運行。

（注：本文來源于《EEPW》202412）