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MSP430系列單片機(jī)以低功耗和外設(shè)模塊的豐富性而著稱，而針對電容觸摸應(yīng)用，MSP430的PIN RO 電容觸摸檢測方式支持IO口直接連接檢測電極，不需要任何外圍器件，極大的簡化了電路設(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)型號的不同支持多種電容觸摸檢測方式，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，震蕩信號經(jīng)過施密特觸發(fā)器變成脈沖信號，再通過反向器反饋回RC 電路，通過Timer_A對施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行記數(shù)，再通過設(shè)置測量窗口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，這樣在定長的測量窗口就能獲得不同的記數(shù)結(jié)果，一旦差值超過門限，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，讓觸摸電路在檢測信號時(shí)不會因?yàn)殡娫吹脑肼暜a(chǎn)生過大的信號偏差。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，無法通過MCUIO口直接驅(qū)動，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。
