一文讲解电容触摸MSP430电路与LED驱动电路设计

MSP430系列单片机以低功耗和外设模块的丰富性而著称，而针对电容触摸应用，MSP430的PIN RO电容触摸检测方式支持IO口直接连接检测电极，不需要任何外围器件，极大的简化了电路设计，而本文使用的MSP430G2XX5更支持多达2个IO口，可驱动24个以上的LED灯，达到理想的显示效果。本文将介绍使用MSP430G系列单芯片实现电容触摸转轮和24路独立PWM输出LED控制方案，在一些需要低成本的产品设计，又要对多种LED特效控制的场合，有很大的使用价值。

电容触摸实现原理

MSP430根据型号的不同支持多种电容触摸检测方式，有RC 震荡、比较器、PIN RO，本设计使用的是PIN Relaxation Oscillator方式，原理如图，芯片管脚内部检测电路由施密特触发器、反向器，以及一个电阻组成，震荡信号经过施密特触发器变成脉冲信号，再通过反向器反馈回RC电路，通过Timer_A对施密特触发器的输出进行记数，再通过设置测量窗口Gate获得记数的结果。当手指触摸电极，电极上的C产生变化，导致震荡频率改变，这样在定长的测量窗口就能获得不同的记数结果，一旦差值超过门限，结合一定的滤波算法判断就可以触发触摸事件。

PIN RO 原理图

电路设计

MCU通过一个5V转3.3V的LDO给VCC供电，使用LDO的目的是为了保证电源的稳定，让触摸电路在检测信号时不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保护器件，如果在产品结构设计合理的情况下可以省去。电路中预留了UART口与主控系统通讯。

由于每一个LED的电流在10mA左右，24个LED如果同时亮就有240mA，无法通过MCUIO口直接驱动，在每个LED上加一个三极管以及限流电阻，实现24路LED的控制。