可充電觸屏遙控模塊電路設計

　本文介紹了使用MSP430作為主處理器實現(xiàn)可充電的觸屏遙控模塊，該設計方案支持紅外（IR）信號傳輸，且可擴展RF和NFC無線傳輸方式；用戶輸入采用觸摸按鍵實現(xiàn)，設計簡潔美觀；系統(tǒng)可由電池供電，且自帶可充電模塊，可由USB或者直流電源適配器充電。TI的430系列MCU產(chǎn)品功耗低，可為便攜式電子設備提供更長的使用壽命；其內(nèi)嵌LCD驅(qū)動器，可以方便實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)；其支持多種觸摸按鍵實現(xiàn)方式，設計簡便靈活。

　　遙控設備在日常生活中非常易見，家電遙控器、玩具遙控器等方便了用戶對設備的控制。針對不同需求，遙控設備設計也不同，例如電視機遙控器不帶顯示屏，通常用紅外信號傳輸；空調(diào)遙控器則帶顯示屏，常用紅外（IR）和射頻（RF）傳輸信號；另有一些高端遙控產(chǎn)品可通過手機等更新固件，實現(xiàn)版本的升級。本文介紹了一套用于遙控設備的通用方案，該方案支持LCD顯示；支持紅外通信且可擴展射頻通信方式；用戶輸入采用觸摸按鍵實現(xiàn)，時尚美觀；本方案預留NFC接口，可擴展NFC功能；在電源管理方面，支持電池供電，USB充電和無線充電，方便實用。

　　可充電觸屏遙控模塊方案設計傳統(tǒng)的遙控模塊采用機械按鍵實現(xiàn)，本方案采用觸摸按鍵設計，按鍵和顯示在同一塊LCD屏上，外形時尚、美觀。本方案作為參考設計，除了遙控器基本功能（按鍵，顯示，發(fā)射，按鍵聲）外，還設計了充電和USB模塊，并擴展了RF和NFC接口?？沙潆姺绞教岣吡遂`活性，用戶僅需要充電而不必更換電池。USB模塊可實現(xiàn)和PC端應用軟件通信。本方案不僅僅是遙控器方案，在其他應用領域，本方案也有很大的參考價值，用戶僅需要根據(jù)需求對本方案功能模塊進行裁剪即可。本方案電源模塊支持電池供電和USB或直流適配器充/供電；觸摸按鍵采用比較器B實現(xiàn)；RF和NFC模塊采用SPI和MCU接口；MSP430自帶的USB模塊可方便與PC端應用軟件接口，實現(xiàn)PC和MCU的雙向通信。

　　電源模塊設計

　　本系統(tǒng)采用電池供電，且設計了充電電路，支持USB或直流充電。電源經(jīng)LDO穩(wěn)壓后輸出3.3V供給MCU，保證MCU工作電壓的穩(wěn)定。其電路實現(xiàn)如圖4所示。

　　LCD及背光模塊設計

　　MSP430F6638自帶LCD控制器，可方便地驅(qū)動段式LCD屏。屏幕背光亮度由Timer輸出PWM波控制，調(diào)節(jié)方便。背光電路設計如圖5所示。通過改變PWM的頻率和占空比，可改變背光亮度，從而改變LCD屏視覺效果。

　　觸摸按鍵設計

　　MSP430F6638自帶比較器B，最多可支持12個觸摸按鍵，比較器B的輸出接入Timer的CLK輸入端，當手指按下，觸摸感應區(qū)電容值發(fā)生了變化，比較器翻轉(zhuǎn)周期變長，比較器輸出作為Timer的計數(shù)脈沖，在固定的時間內(nèi)計數(shù)值變小，根據(jù)固定時間內(nèi)Timer計數(shù)值的變化來判斷按鍵動作。通過合適配置寄存器和軟件算法處理，可實現(xiàn)觸摸按鍵檢測。電路設計如圖6所示。注意為了降低噪聲，每通道外接電阻不宜過小，可選500k左右。

　　紅外發(fā)射模塊設計

　　紅外模塊采用普通紅外管實現(xiàn)，通過配置Timer輸出合適的PWM波實現(xiàn)紅外編碼。紅外發(fā)射瞬間電流較大，通過MCU的GPIO控制三極管驅(qū)動紅外發(fā)射燈管，提高發(fā)射電流。紅外發(fā)射模塊需配合接收模塊采用同樣的編碼格式實現(xiàn)通信。紅外模塊電路圖如圖7所示。

　　本方案使用MSP430F6638作為主處理器，展示了用其實現(xiàn)觸屏遙控器的電子模塊設計實例。在遙控器，無線設備以及其它需要按鍵和顯示的應用場合均可參考本方案。MSP430豐富的產(chǎn)品線也為前述應用場合提供了豐富的選擇，客戶可根據(jù)具體需求選擇合適的產(chǎn)品，達到最優(yōu)性價比。