可充电触屏遥控模块设计

　　1.3 可充电触屏遥控模块方案设计

　　传统的遥控模块采用机械按键实现，本方案采用触摸按键设计，按键和显示在同一块LCD屏上，外形时尚、美观。本方案作为参考设计，除了遥控器基本功能(按键，显示，发射，按键声)外，还设计了充电和USB模块，并扩展了RF和NFC接口。可充电方式提高了灵活性，用户仅需要充电而不必更换电池。USB模块可实现和PC端应用软件通信。本方案不仅仅是遥控器方案，在其他应用领域，本方案也有很大的参考价值，用户仅需要根据需求对本方案功能模块进行裁剪即可。本方案电源模块支持电池供电和USB或直流适配器充/供电;触摸按键采用比较器B实现;RF和NFC模块采用SPI和MCU接口;MSP430自带的USB模块可方便与PC端应用软件接口，实现PC和MCU的双向通信。系统框图如图3所示。

　　图3 系统框图

　　2 设计实例

　　2.1 硬件设计

　　2.1.1 电源模块设计

　　本系统采用电池供电，且设计了充电电路，支持USB或直流充电。电源经LDO稳压后输出3.3V供给MCU，保证MCU 工作电压的稳定。其电路实现如下图4所示。

　　图4 电源模块电路设计

　　2.1.2 LCD 及背光模块设计

　　MSP430F6638自带LCD控制器，可方便地驱动段式LCD屏。屏幕背光亮度由Timer输出PWM波控制，调节方便。背光电路设计如图5所示。通过改变PWM的频率和占空比，可改变背光亮度，从而改变LCD屏视觉效果。

　　图5 背光电路设计

　　2.1.3 触摸按键设计

　　MSP430F6638自带比较器B，最多可支持12个触摸按键，比较器B的输出接入Timer的CLK输入端，当手指按下，触摸感应区电容值发生了变化，比较器翻转周期变长，比较器输出作为Timer的计数脉冲，在固定的时间内计数值变小，根据固定时间内Timer计数值的变化来判断按键动作。通过合适配置寄存器和软件算法处理，可实现触摸按键检测。电路设计如图6所示。注意为了降低噪声，每通道外接电阻不宜过小，可选500k左右。比较器B翻转电平通过配置寄存器实现，请参考手册[3]。

　　图6 触摸按键电路设计

　　2.1.4 红外发射模块设计

　　红外模块采用普通红外管实现，通过配置Timer输出合适的PWM波实现红外编码。红外发射瞬间电流较大，通过MCU的GPIO控制三极管驱动红外发射灯管，提高发射电流。红外发射模块需配合接收模块采用同样的编码格式实现通信。红外模块电路图如图7所示。

　　图7 红外发射模块

　　2.1.5 USB模块设计

　　MSP430F6638自带USB模块，可实现USB通信，其硬件设计简单。本文用USB虚拟UART实现和PC通信。关于USB调试请参考TI官网资料[4]。