可充电触屏遥控模块电路设计

　本文介绍了使用MSP430作为主处理器实现可充电的触屏遥控模块，该设计方案支持红外（IR）信号传输，且可扩展RF和NFC无线传输方式；用户输入采用触摸按键实现，设计简洁美观；系统可由电池供电，且自带可充电模块，可由USB或者直流电源适配器充电。TI的430系列MCU产品功耗低，可为便携式电子设备提供更长的使用寿命；其内嵌LCD驱动器，可以方便实时显示监测数据；其支持多种触摸按键实现方式，设计简便灵活。

　　遥控设备在日常生活中非常易见，家电遥控器、玩具遥控器等方便了用户对设备的控制。针对不同需求，遥控设备设计也不同，例如电视机遥控器不带显示屏，通常用红外信号传输；空调遥控器则带显示屏，常用红外（IR）和射频（RF）传输信号；另有一些高端遥控产品可通过手机等更新固件，实现版本的升级。本文介绍了一套用于遥控设备的通用方案，该方案支持LCD显示；支持红外通信且可扩展射频通信方式；用户输入采用触摸按键实现，时尚美观；本方案预留NFC接口，可扩展NFC功能；在电源管理方面，支持电池供电，USB充电和无线充电，方便实用。

　　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。

　　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。其电路实现如图4所示。

　　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。

　　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。

　　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。

　　本方案使用MSP430F6638作为主处理器，展示了用其实现触屏遥控器的电子模块设计实例。在遥控器，无线设备以及其它需要按键和显示的应用场合均可参考本方案。MSP430丰富的产品线也为前述应用场合提供了丰富的选择，客户可根据具体需求选择合适的产品，达到最优性价比。