在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來(lái)越快，LED燈的技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。MSP430系列單片機(jī)以低功耗和外設(shè)模塊的豐富性而著稱(chēng)，而針對(duì)電容觸摸應(yīng)用，MSP430的PIN RO 電容觸摸檢測(cè)方式支持IO口直接連接檢測(cè)電極，不需要任何外圍器件，極大的簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，而本設(shè)計(jì)文檔中使用的MSP430G2XX5 更支持多達(dá)2個(gè)IO口，可驅(qū)動(dòng)24個(gè)以上的LED燈，達(dá)到理想的顯示效果。

電容觸摸實(shí)現(xiàn)原理

MSP430根據(jù)型號(hào)的不同支持多種電容觸摸檢測(cè)方式，有RC 震蕩、比較器、PIN RO，本設(shè)計(jì)使用的是PIN Relaxation Oscillator 方式，原理如圖，芯片管腳內(nèi)部檢測(cè)電路由施密特觸發(fā)器、反向器，以及一個(gè)電阻組成，震蕩信號(hào)經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器變成脈沖信號(hào)，再通過(guò)反向器反饋回RC 電路，通過(guò)Timer_A對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行記數(shù)，再通過(guò)設(shè)置測(cè)量窗口Gate 獲得記數(shù)的結(jié)果。當(dāng)手指觸摸電極，電極上的C 產(chǎn)生變化，導(dǎo)致震蕩頻率改變，這樣在定長(zhǎng)的測(cè)量窗口就能獲得不同的記數(shù)結(jié)果，一旦差值超過(guò)門(mén)限，結(jié)合一定的濾波算法判斷就可以觸發(fā)觸摸事件。

PIN RO 原理圖

電路設(shè)計(jì)

MCU 通過(guò)一個(gè)5V 轉(zhuǎn)3.3V 的LDO 給VCC 供電，使用LDO的目的是為了保證電源的穩(wěn)定，讓觸摸電路在檢測(cè)信號(hào)時(shí)不會(huì)因?yàn)殡娫吹脑肼暜a(chǎn)生過(guò)大的信號(hào)偏差。電極上串的電阻作為ESD保護(hù)器件，如果在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的情況下可以省去。電路中預(yù)留了UART 口與主控系統(tǒng)通訊。

由于每一個(gè)LED 的電流在10mA左右，24個(gè)LED如果同時(shí)亮就有240mA，無(wú)法通過(guò)MCUIO口直接驅(qū)動(dòng)，在每個(gè)LED 上加一個(gè)三極管以及限流電阻，實(shí)現(xiàn)24路LED 的控制。相信在未來(lái)的科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)的時(shí)候，LED會(huì)以更加多種類(lèi)的方式為我們的生活帶來(lái)更大的方便，這就需要我們的科研人員更加努力學(xué)習(xí)知識(shí)，這樣才能為科技的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。