CapTIvate™电容式触控传感微控制器

Jacktang

CapTIvate™电容式触控传感微控制器 [复制链接]

工业设计比以往任何时候都发展地更快，以提供美观和可靠的人机界面（HMI），特别是在家电和楼宇安保系统中。机械按钮和旋钮正在让位于电容式触控，德州仪器的CapTIvate™电容式触控传感微控制器（MCU）正在引领这类用户体验革命。新型MSP430FR2675和MSP430FR2676器件将有助于通过电容式触控扩展您的设计，同时节省时间、电路板空间从而降低成本节省。
正如下图所述，MSP430FR2675和MSP430FR2676提供32KB和64KB的非易失性存储器，为您提供更多的代码空间来运行应用程序代码或存储/记录数据。更高的引脚数封装（包括32引脚VQFN、40引脚LQFP和48引脚LQFP）提供了足够的串行通信端口和GPIO，可与其他系统组件连接。若您想与模拟传感器连接，集成的12位ADC可满足您的需求。为何还要依靠双芯片（主机微控制器+分立式电容式触控微控制器）解决方案？设计人员可利用CapTIvate™电容式触控传感微控制器单芯片解决方案，从而节省BOM成本和电路板空间。

MSP430FR267x 是一款用于电容式触控传感的超低功耗 MSP430™微控制器，其采用 CapTIvate 触控技术，适用于按钮、滑块、滚轮和接近应用。采用 CapTIvate 技术的 MSP430 MCU 提供市面上最高集成度和自主性的电容式触控解决方案，具有高可靠性和抗噪能力以及最低功耗。TI 的电容式触控技术支持在同一设计方案中同时使用自电容式和互电容式电极，最大限度地提高了灵活性。采用 CapTIvate 技术的 MSP430 MCU 可以穿透厚玻璃、塑料外壳、金属和木材，在恶劣的环境（包括潮湿、油腻和脏污环境）中工作。

TI 电容式触控感应 MSP430 MCU 由一个由各种软、硬件资源组成的生态系统提供支持，并配套提供有参考设计和代码示例，可帮助您快速开展设计。开发套件包括 MSP-CAPT-FR2633 CapTIvate 技术开发套件。TI 还提供免费的软件，如 CapTIvate 设计中心，工程师可以在其中借助方便易用的 GUI 和 MSP430Ware™ 软件，以及包括 CapTIvate 技术指南在内的完整文档快速进行应用开发。

TI MSP430 系列低功耗微控制器包含多种器件，其中配备了不同的外设集以满足各类应用的需求。该架构与多种低功耗模式配合使用，经过优化，可在便携式测量应用延长电池寿命。该 MCU 具有一个强大的 16 位精简指令集 (RISC) CPU，使用 16 位寄存器以及常数发生器，以便获得最高编码效率。数控振荡器 (DCO) 可使 MCU 在不到 10µs（典型值）的时间内从低功耗模式唤醒至活动模式。

有关完整的模块说明，请参阅《MSP430FR4xx 和 MSP430FR2xx 系列器件用户指南》

CapTIvate™ 技术 – 电容式触控
- 性能
  - 四路同步快速电极扫描
  - 接近传感
- 可靠性
  - 提高了针对电力线、射频及其他环境噪声的抗扰度
  - 内置扩展频谱、自动调优、噪声滤除和消抖算法
  - 实现了可靠的触控解决方案，具有 10V RMS 共模噪声、4kV 电快速瞬变以及 15kV 静电放电，符合 IEC‑61000-4-6、IEC-61000-4-4 和 IEC‑61000-4-2 标准
  - 降低了射频辐射，简化了电气设计
  - 支持金属触控和防水设计
- 灵活性
  - 多达 16 个自电容式电极和 64 个互电容式电极
  - 在同一设计中混合使用自电容式电极和互电容式电极
  - 支持多点触控功能
  - 宽电容检测范围；0 至 300pF 宽电极范围
- 低功耗
  - 四个传感器的触摸唤醒电流小于 5µA
  - 触摸唤醒状态机支持在 CPU 休眠过程中进行电极扫描
  - 用于环境补偿、滤波和阈值检测的硬件加速
- 易于使用
  - CapTIvate 设计中心 PC GUI 允许工程师对电容按钮进行实时设计和调试，无需编写代码
  - 存储于 ROM 中的 CapTIvate 软件库为客户应用提供充足的 FRAM
嵌入式微控制器
- 16 位 RISC 架构
- 支持的时钟频率最高可达 16MHz
- 3.6V 至 1.8V 的宽电源电压范围（最低电源电压受限于 SVS 电平，请参阅 SVS 规格）
优化的超低功耗模式
- 激活模式：135µA/MHz（典型值）
- 待机：四个传感器的唤醒触控电流消耗小于 5µA
- 关断 (LPM4.5)：37nA，无 SVS
低功耗铁电 RAM (FRAM)
- 容量高达 64KB 的非易失性存储器
- 内置错误修正码 (ECC)
- 可配置的写保护
- 对程序、常量和存储的统一存储
- 耐写次数达 1015 次
- 抗辐射和非磁性
智能数字外设
- 四个 16 位计时器，每个计时器有 3 个捕捉/比较寄存器 (Timer_A3)
- 一个 16 位计时器，每个计时器有 7 个捕捉/比较寄存器 (Timer_B7)
- 一个采用 CapTIvate 技术的 16 位计时器
- 一个仅用作计数器的 16 位 RTC
- 16 位循环冗余校验 (CRC)
增强型串行通信，支持引脚重映射功能
- 两个 eUSCI_A 接口，支持 UART、IrDA 和 SPI
- 两个 eUSCI_B 接口，支持 SPI 和 I2C
高性能模拟
- 高达 12 通道 12 位模数转换器 (ADC)
  - 内部共享基准（1.5V、2.0V 或 2.5V）
  - 采样与保持 200ksps
- 一个增强型比较器 (eCOMP)
  - 集成 6 位 DAC 作为基准电压
  - 可编程迟滞
  - 可配置的高功率和低功率模式
时钟系统 (CS)
- 片上 32kHz RC 振荡器 (REFO)（具有 1µA 支持）
- 带有锁频环 (FLL) 的片上 16MHz 数控振荡器 (DCO)
  - 室温下的精度为 ±1%（具有片上基准）
- 片上超低频 10kHz 振荡器 (VLO)
- 片上高频调制振荡器 (MODOSC)
- 外部 32kHz 晶振 (LFXT)
- 可编程 MCLK 预分频器（1 至 128）
- 通过可编程预分频器（1、2、4 或 8）从 MCLK 获得的 SMCLK
通用输入/输出和引脚功能
- LQFP-48 封装上的 43 个 I/O
- 所有 GPIO 上的 43 个中断引脚可以将 MCU 从低功耗模式下唤醒
开发工具和软件
- 开发工具
  - MSP CapTIvate™ MCU 开发套件评估：使用 CAPTIVATE-PGMR 编程器和 MSP CapTIvate™ MCU 开发套件评估模型 CAPTIVATE-FR2676
  - 目标开发板 MSP‑TS430PT48A
- 易于使用的生态系统
  - CapTIvate 设计中心 – 代码生成、可自定义 GUI、实时调优
16KB ROM 库包含 CapTIvate 触控程序库和驱动程序库
系列成员（另请参阅器件比较）
- MSP430FR2676：64KB 程序 FRAM、512B 信息 FRAM、8KB RAM
  ，支持多达 16 个自电容式传感器和 64 个互电容式传感器
- MSP430FR2675：32KB 程序 FRAM、512B 信息 FRAM、6KB RAM
  ，支持多达 16 个自电容式传感器和 64 个互电容式传感器
封装选项
- 48 引脚：LQFP (PT)
- 40 引脚：VQFN (RHA)
- 32 引脚：VQFN (RHB)