可充電觸屏遙控模塊設計

　　1.3 可充電觸屏遙控模塊方案設計

　　傳統的遙控模塊采用機械按鍵實現，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，發射，按鍵聲)外，還設計了充電和USB模塊，并擴展了RF和NFC接口。可充電方式提高了靈活性，用戶僅需要充電而不必更換電池。USB模塊可實現和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;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PC和MCU的雙向通信。系統框圖如圖3所示。

　　圖3 系統框圖

　　2 設計實例

　　2.1 硬件設計

　　2.1.1 電源模塊設計

　　本系統采用電池供電，且設計了充電電路，支持USB或直流充電。電源經LDO穩壓后輸出3.3V供給MCU，保證MCU 工作電壓的穩定。其電路實現如下圖4所示。

　　圖4 電源模塊電路設計

　　2.1.2 LCD 及背光模塊設計

　　MSP430F6638自帶LCD控制器，可方便地驅動段式LCD屏。屏幕背光亮度由Timer輸出PWM波控制，調節方便。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。

　　圖5 背光電路設計

　　2.1.3 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，觸摸感應區電容值發生了變化，比較器翻轉周期變長，比較器輸出作為Timer的計數脈沖，在固定的時間內計數值變小，根據固定時間內Timer計數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。比較器B翻轉電平通過配置寄存器實現，請參考手冊[3]。

　　圖6 觸摸按鍵電路設計

　　2.1.4 紅外發射模塊設計

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

　　圖7 紅外發射模塊

　　2.1.5 USB模塊設計

　　MSP430F6638自帶USB模塊，可實現USB通信，其硬件設計簡單。本文用USB虛擬UART實現和PC通信。關于USB調試請參考TI官網資料[4]。