LED 驅(qū)動(dòng)部分電路如圖 5, 由于每一個(gè)LED 的電流在10mA 左右，24 個(gè)LED 如果同時(shí)亮就有240mA，無法通過MCU IO 口直接驅(qū)動(dòng)，在每個(gè)LED 上加一個(gè)三極管以及限流電阻，實(shí)現(xiàn)24路LED 的控制。

圖 6 LED 驅(qū)動(dòng)電路

3.2 代碼設(shè)計(jì)

3.2.1 LED驅(qū)動(dòng)

在編寫代碼控制LED 點(diǎn)亮?xí)r序前，先定義好PWM 輸出相關(guān)的規(guī)格：

• PWM 輸出占空比設(shè)置為50%。

• 頻率為5K Hz, 亮度的等級分為24 級，0 級的時(shí)候關(guān)閉LED， 23 的時(shí)候最亮。

• 使用2個(gè)TIMER 進(jìn)行PWM 輸出的控制

• TIMERA0 中斷頻率為24 X 5K Hz = 120K Hz.

• TIMERB中斷間隔設(shè)為10ms，在TIMERB 中進(jìn)行LED 亮度等級的改變

通過兩個(gè)TIMER 的中斷配合，就可以完成24 路獨(dú)立PWM 輸出的控制。當(dāng)有觸摸事件產(chǎn)生時(shí)，根據(jù)觸摸位置對對應(yīng)的LED 進(jìn)行亮度等級賦值，然后在TIMERB 的中斷中讓亮度等級慢慢減少至零，這樣就可以實(shí)現(xiàn)手指離開電極后，對應(yīng)LED 慢慢變暗的效果。

在兩個(gè)TIMER 中斷里的程序流程圖如下圖 7 和圖 8

圖 7 TIMERB 流程圖

圖 8 TIMERA0 流程圖

3.2.2 轉(zhuǎn)輪

德州儀器的電容觸摸軟件庫支持電容按鍵的信號檢測以及轉(zhuǎn)輪坐標(biāo)的計(jì)算，通過軟件庫相關(guān)參數(shù)的配置以及函數(shù)的調(diào)用就可以得到當(dāng)前觸摸事件的位置值，可以參考德州儀器的觸摸按鍵軟件庫(www.ti.com/capacitivetouch)獲得詳細(xì)介紹。

當(dāng)用戶在轉(zhuǎn)輪上做滑動(dòng)操作，LED 的軌跡顯示應(yīng)該是N 個(gè)燈同時(shí)被點(diǎn)亮，手指所在位置的燈最亮，之前滑過的軌跡上的燈一個(gè)比一個(gè)暗，N 的數(shù)值由操作者滑動(dòng)的速度決定，如果滑的速度夠快，24 個(gè)LED 燈會(huì)同時(shí)被點(diǎn)亮，只是亮度不同。

在滑動(dòng)很快的操作時(shí)會(huì)帶來一個(gè)問題，電容按鍵掃描的周期跟不上滑動(dòng)的速度，導(dǎo)致坐標(biāo)的變化不是連續(xù)的，結(jié)果就是LED 的軌跡不連貫，在連續(xù)的N 個(gè)LED 中有部分沒有被點(diǎn)亮。為了解決這個(gè)問題需要在轉(zhuǎn)輪坐標(biāo)計(jì)算后加入一個(gè)插值算法，在用戶操作過快的時(shí)候?qū)Ρ宦┑舻淖鴺?biāo)進(jìn)行補(bǔ)值，使得LED 的軌跡連續(xù)。

插值的方法可以通過當(dāng)前位置和上一次位置的比較，決定是否要進(jìn)行插值，這里需要設(shè)置一個(gè)插值門限InterpolationThreshold，當(dāng)位置跳動(dòng)距離超過門限就不進(jìn)行插值，反正誤操作產(chǎn)生。

if((WheelPosition-LastPosition)

{

for (j=1;j=(WheelPosition-LastPosition+1);j++)

{

SetLightLevel(LastPosition+j);

}

}

除此之外，還需要對兩個(gè)特殊情況做處理，及正向和反向滑動(dòng)操作經(jīng)過轉(zhuǎn)輪坐標(biāo)0 點(diǎn)。

4. 總結(jié)

本文介紹了使用MSP430G 系列單芯片實(shí)現(xiàn)電容觸摸轉(zhuǎn)輪和24 路獨(dú)立PWM 輸出LED 控制方案，在一些需要低成本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，又要對多種LED 特效控制的場合，有很大的使用價(jià)值。