撮要
本使用文档引见了运用MSP430微掌握器完成库容触摸转轮和多LED的PWM硬件驱动技能。计划经过4I/O 端口完成库容触摸转轮掌握,I/O端口合作三极管驱动LED,完成LED深呼吸、轨道灯等成效。本计划为需求库容触摸转轮掌握和LED显现等壮丽灯效的货物需要了无效的低利润计划。
简介
库容触摸技能作为一种适用、时髦的人机交互形式,曾经被宽泛的使用到各族电子货物,小到电灯电门,大到呆滞计算机、触摸桌等。随之而来的是货物设想者如何施展聪慧,正在把货物用户界面设想得便当简明的同声,又能出现货物壮丽的外观,从而带来优良的用户经验。
LED显现因为界面敌对于,能够实时体现触摸的消息,正在库容触摸货物设想中失去宽泛使用。本设想正是应用了少量的LED来完成深呼吸灯、轨道灯的神效,能够为相似灯火、高低、量度等带有调理性能的货物需要设想参考。
仪表的MSP430系列单片机以低功耗和外设模块的丰盛性而著称,而对准于库容触摸使用,MSP430的PIN RO库容触摸检测形式支撑IO口间接联接检测栅极,没有需求任何核心机件,极大的简化了电设想,而本设想文档中运用的MSP430G25更支撑多达32个IO口,可驱动24个之上的LED灯,到达现实的显现成效。
1.库容触摸转轮完成计划
MSP430库容触摸转轮计划经过4个IO话柄现4个通道的库容检测,合作特别的栅极图形,就可完成转轮的设想。
1.1 库容触摸完成原理
MSP430依据型号的没有同支撑多种库容触摸检测形式,有RC震动、比拟器、PIN RO, 本设想运用的是PIN Relaxation Oscillator形式,原理如图1,芯片管脚外部检测电由施密特触发器、反向器,以及一度电阻组成,震动信号通过施密特触发器成为脉冲信号,再经过反向器反应回RC电,经过Timer_A对于施密特触发器的输入停止记数,再经过安装丈量窗口Gate失掉记数的后果。当指头触摸栅极,栅极上的C发生变迁,招致震动频次改观,那样正在定长的丈量窗口就能失掉没有同的记数后果,一旦差值超越门限,联合定然的滤波算法判别就能够触发触摸事情。
图4 范例演示图
3.1 电设想
原理图设想如图4, MCU经过一度5V转3.3V的LDO给VCC供电,运用LDO的手段是为了电源的稳固,让触摸电正在检测信号时没有会由于电源的噪音发生过大的信号偏偏向。栅极上串的电阻作为ESD机件,假如正在货物构造设想正当的状况下能够省去。电中预留了UART口与主控零碎通信。
图5 MCU电
LED驱动全体电如图5,因为每一度LED的直流电正在10mA内外,24个LED假如同声亮就有240mA,无奈经过MCU IO口间接驱动,正在每个LED上加一度三极管以及限流电阻,完成24LED的掌握。
图6LED驱动电
3.2 代码设想
3.2.1 LED驱动
正在编写代码掌握LED点亮时序前,先界说好PWM输入有关的规格:
? PWM输入占空比安装为50%。
? 频次为5KHz, 亮度的头衔分成24级,0级的时分开放LED,23的时分最亮。
? 运用2个TIMER停止PWM输入的掌握。
? TIMERA0中缀频次为24X5KHz=120KHz.
? TIMERB中缀距离设为10ms,正在TIMERB中停止LED亮度头衔的改观。
经过两个TIMER的中缀合作,就能够实现24PWM输入的掌握。当有触摸事情发生时,依据触摸对于对于应的LED停止亮度头衔赋值,而后正在TIMERB的中缀中让亮度头衔渐渐缩小至零,那样就能够完成指头分开栅极后,对于应LED渐渐变暗的成效。
正在两个TIMER中缀里的顺序流水线图如次图7和图8
图8 TIMERA0流水线图
3.2.2 转轮
仪表的库容触摸硬件库支撑库容按键的信号检测以及转轮坐标的打算,经过硬件库有关参数的配置以及因变量的调用就能够失去以后触摸事情的值,能够参考仪表的触摸按键硬件库失掉细致引见。
当用户正在转轮上做滑行操作,LED的轨道显现该当是N个灯同声被点亮,指头所正在的灯最亮,事先滑过的轨道上的灯一度比一度暗,N的数值由操笔者滑行的进度决议,假如滑的进度够快,24个LED灯会同声被点亮,但是亮度没有同。
正在滑行很快的操作时会带来一度成绩,库容按键扫描的周期跟没有上滑行的进度,招致坐标的变迁没有是陆续的,后果就是LED的轨道没有连接,正在陆续的N个LED中有全体没有被点亮。为了处理某个成绩需求正在转轮坐标打算前进出一度插值算法,正在用户操作过快的时分对于被漏掉的坐标停止补值,使得LED的轨道陆续。
插值的办法能够经过以后和上一次的比拟,决议能否要停止插值,那里需求安装一度插值门限InterpolationThreshold,当扑腾间隔超越门限就没有停止插值,反订正操作发生。
if((WheelPosition-LastPosition) InterpolationThreshold)
{
for (j=1;j=(WheelPosition-LastPosition+1);j++)
{
SetLightLevel(LastPosition+j);
}
}
除此之外,还需求对于两个特别状况做解决,及正向和反向滑行操作通过转轮坐标0点。
4.小结
白文引见了运用MSP430G系列单芯片完成库容触摸转轮和24PWM输入LED掌握计划,正在一些需求低利润的货物设想,又要对于多种LED神效掌握的场所,有很大的运用价格。
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