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电容触摸MSP430电路与LED驱动电路设计详解

出处:电子市场 发布于:2015-02-02 14:23:58 | 3672 次阅读

    MSP430($2.0250) 系列单片机以低功耗和外设模块的丰富性而著称,而针对电容触摸应用,MSP430($2.0250) 的PIN RO 电容触摸检测方式支持IO 口直接连接检测电极,不需要任何外围器件,极大的简化了电路设计,而本设计文档中使用的MSP430($2.0250)G2XX5 更支持多达 32 个IO 口,可驱动24 个以上的LED 灯,达到理想的显示效果。

    电容触摸实现原理

    MSP430($2.0250) 根据型号的不同支持多种电容触摸检测方式,有RC 震荡、比较器、PIN RO,本设计使用的是PIN Relaxation Oscillator 方式,原理如图1,芯片管脚内部检测电路由施密特触发器、反向器,以及一个电阻组成,震荡信号经过施密特触发器变成脉冲信号,再通过反向器反馈回RC 电路,通过Timer_A对施密特触发器的输出进行记数,再通过设置测量窗口Gate 获得记数的结果。当手指触摸电极,电极上的C 产生变化,导致震荡频率改变,这样在定长的测量窗口就能获得不同的记数结果,一旦差值超过门限,结合一定的滤波算法判断就可以触发触摸事件。

    电路设计

    原理图设计如图 4, MCU 通过一个5V 转3.3V 的LDO 给VCC 供电,使用LDO 的目的是为了保证电源的稳定,让触摸电路在检测信号时不会因为电源的噪声产生过大的信号偏差。电极上串的电阻作为ESD 保护器件,如果在产品结构设计合理的情况下可以省去。电路中预留了UART 口与主控系统通讯。

    LED 驱动部分电路如图 5, 由于每一个LED 的电流在10mA 左右,24 个LED 如果同时亮就有240mA,无法通过MCU IO 口直接驱动,在每个LED 上加一个三极管以及限流电阻,实现24路LED 的控制。

    文介绍了使用MSP430($2.0250)G 系列单芯片实现电容触摸转轮和24 路独立PWM 输出LED 控制方案,在一些需要低成本的产品设计,又要对多种LED 特效控制的场合,有很大的使用价值。

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