电容触碰技术作为一种简单、时尚的嵌入式方式,早已被普遍的应用于到各种电子产品,小到电灯电源,大到平板电脑、触碰桌等。随之而来的是考验产品设计者如何充分发挥智慧,在把产品用户界面设计得便利简练的同时,又能呈现出产品华丽的外观,从而带给较好的用户体验。LED表明由于界面友好关系,可以动态体现触碰的方位信息,在电容触碰产品设计中获得广泛应用。
本设计正是利用了大量的LED来构建排便灯、轨迹灯的特效,可以为例如灯光、音量、温度等具有调节功能的产品获取设计参照。 电容触碰构建原理 MSP430根据型号的有所不同反对多种电容触碰检测方式,有RC波动、较为器、PINRO,本设计用于的是PINRelaxationOscillator方式,原理如图1,芯片管脚内部检测电路由施密特触发器、偏移器,以及一个电阻构成,波动信号经过施密特触发器变为脉冲信号,再行通过偏移器对系统返RC电路,通过Timer_A对施密特触发器的输入展开记数,再行通过设置测量窗口Gate取得记数的结果。
当手指触碰电极,电极上的C产生变化,造成波动频率转变,这样在定长的测量窗口就能取得有所不同的记数结果,一旦差值多达门限,融合一定的滤波算法辨别就可以启动时触碰事件。 图1PINRO原理图 LEDPWM驱动方案构建 要构建LED排便的效果,就拒绝LED展开PWM调光,而要构建轨迹灯的效果,每一路LED必需是独立国家的PWM掌控。本应用于由于用于了24个LED灯,必须24路的PWM输入掌控,MSP430G2955有32个IO口,通过IO口因应TIMER定时器,充足反对24路的软件PWM输入。本实例使用德州仪器MSP430G2955,通过6个IO已完成电容触碰检测,24个IO驱动24路LED,并腾出了通讯口。
设计实例如图4 图4实例展示图 电路设计 原理图设计如图4,MCU通过一个5V并转3.3V的LDO给VCC供电,用于LDO的目的是为了确保电源的平稳,让触碰电路在检测信号时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维护器件,如果在产品结构设计合理的情况下可以省却。电路中腾出了UART口与主控系统通讯。
图5MCU电路 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如果同时暗就有240mA,无法通过MCUIO口必要驱动,在每个LED上加一个三极管以及限流电阻,构建24路LED的掌控。 图6LED驱动电路 本文讲解了用于MSP430G系列单芯片构建电容触碰转轮和24路独立国家PWM输入LED掌控方案,在一些必须低成本的产品设计,又要对多种LED特效掌控的场合,有相当大的使用价值。 MSP430系列单片机以低功耗和外设模块的丰富性而闻名,而针对电容触碰应用于,MSP430的PINRO电容触碰检测方式反对IO口必要相连检测电极,不必须任何外围器件,很大的修改了电路设计,而本设计文档中用于的MSP430G2XX5更加反对多达32个IO口,可驱动24个以上的LED灯,超过理想的表明效果。MSP430电容触碰转轮方案通过4个IO口已完成4个地下通道的电容检测,因应类似的电极图形,就可实现转轮的设计。
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