C5000音频电容式触摸BoosterPack试用笔记（三）by juring

sky-Hawk where

通过这两天的试玩，发现还有几个功能没有注意到，这里补上：
1.播放MP3的时候，也就是在Playback Mode，触摸上键，可以选择shuffle随机播放功能~
屏幕上会有S标识。

2.系统还有一个深度休眠，更省电的状态，在任何活动模式，按住上键2秒钟，即可深度休眠，唤醒的话，也是按住上键2秒钟。（在这个休眠模式下，系统以很低的频率来检测按键触摸）

看一下系统的硬件设计：
去网上下载了ACTBP的Designe file，打开一看，我不淡定了，竟然是利尔达画的……
真的假的？……

需要说明的是，TI提供了此PACK板的原理图和PCB源文件，整个工程是用Altium Designer画的，所以你可以直接拿去做板子，TI好像经常干这种事情，比如XDS100仿真器~
PCB如下图所示：

从PCB上很明显可以看出分上下两个部分~
上面就是系统的核心——C5000 MP3系统~
首先，系统选用主控的是TI专为低功耗应用而设计的TMS320C5000定点数字信号处理器 (DSP) 产品系列。
虽然是低功耗，但是性能上丝毫不差，20ns/10ns的指令周期；50MHz/100MHz的时钟频率；每周期执行1，2条指令；双乘法器 [高达每秒 2 亿次乘加运算 (MMACS)]……
外设也很丰富：
4个DMA 控制器，各具4个通道（ 16 个通道）
3个32-位通用定时器，其中一个可被选为看门狗
两个eMMC/SD接口
一个UART
一个SPI
一个I2C
4个I2S
集成2.0高速USB
异步接口的LCD桥接器
10-位4输入逐次逼近 (SAR) ADC
如下图：

下面是我整理出来的DSP部分系统框图：

说明：IIC总线上挂了4个从设备，TS3A225E是TI推出的音频开关器件，能自动检测到音频耳机是否带有模拟麦克风，并检测出相应的插针配置；TLV320AIC3204是TI推出的采用Power TuneTM 技术的超低功耗立体声音频编解码器；INA219是TI的零漂移，双向电流/电源监视器；还有就是OLED。
C5000从SD卡启动（这个SD卡非常重要，大家千万不要把SD卡里面自带的东西删掉，尤其是某个bin文件，删掉之后这块pack板就不能用了……我试过把原卡里的东西拷到自己的卡里，试了一下，结果不能用，不知道是什么原因，所以，大家都懂的……），DSP通过串口跟430通信；JTAG口虽然引出来了，但是没焊，不知道能不能用，官方说是不能通过JTAG调试，所以不敢试……；SPI的Flash没焊。

触摸板
触摸板用的是电容型，什么是电容式触摸呢：

如图，PCB顶层上有一个圆形的金属板，周围和底层都是地，那么这个金属板和这些地之间会存在非常小的分布电容——C1，C2。人体相当于一个大面积的导体，当我们用手指靠近这个金属板的时候，人体和金属板之间构成分布电容C3，人体和地之间也构成分布电容C4。总的效果是增加了金属板对地的分布电容量，总的电容量是C1+C2+C3||C4。人体所带来的电容增量往往是固有分布电容的数倍，所以我们只要探测到电容量的增加，即可认为是有效按键。

之前说过了，ACTBP的触摸板中间的4个Wheel触摸块之间的间隙跟Capacitive Touch BoosterPack相比变小了。
这应该是参考的推荐设计，TI推荐的触摸板设计间隙如下图所示：

可使用标准实体填充的圆形或方形按键板。可在按键板上钻孔以便提供背光，这不会影响电容性能。按键板周围通常是接地区域。可以使用网状和实体填充。与接地区域的间隙通常为按键板尺寸的1/20。
如果使用10mm 的按键板，则适合使用0.5mm 的间隙。
我在PCB中量了一下，果然是，中间开孔提供背光，触摸板直径10mm，与周围地的间隙0.5mm~

基于430实现电容式触摸按键有很多种方法，TI主要推荐3种，RC、RO和Pin oscillator
具体可以参考TI官网，这里就不展开讲了，以后可以专门开一个帖讲这个~
这里用的是第三种方法Pin oscillator，专门适用于带有Cap touch IO功能的G2XX系列430。它可以自动地把外部电容的变化转变为内部频率的变化，通过计数的方式实现触摸按键的检测，这种方法最大的好处是不需要任何外部组件。

LED的设计很有意思，用5个IO口控制8个LED。

因为LED是对触摸的反馈，只有一个botton和一个wheel，所以不会出现需要8个LED同时亮的情况~
软件对此的处理也非常简洁
#define MASK45                  (BIT3+BIT5+BIT6+BIT7)
#define MASK80                  BIT4
#define MASK100                 (BIT3+BIT4+BIT6+BIT7)
#define MASK135                 BIT5
#define MASK225                 (BIT3+BIT4+BIT5+BIT7)
#define MASK260                 BIT6
#define MASK280                 (BIT3+BIT4+BIT5+BIT6)
#define MASK315                 BIT7
const unsigned char startSequence[8] =
                                {
            MASK315,
            MASK280,
            MASK260,
            MASK225,
            MASK135,
            MASK100,
            MASK80,
            MASK45
        };
8个状态
如果要转一圈的话，用一个for循环就实现了~