焦點訊息：【愛普特 APT32F110 ev board 試用測評】之六：電容觸摸按鍵測試 和Touch Key 使用串口工具波形分析

APT32F11X 內嵌了一個最大支持32個掃描通道的電容式觸摸按鍵檢測模塊。該模塊支持基于電荷轉移的檢測技術，以滿足不同應用條件下電容觸摸檢測。

APT32觸摸是MCU的一大亮點！

? 最大支持32通道按鍵檢測

(資料圖)

? 支持低功耗模式，并基于掃描值偏差自動喚醒CPU。

? 支持通道掃描超時檢測

? 支持連續掃描序列間隔時間設置

? 多種掃描模式。

- 單序列模式

- 連續模式

原理：

電容式按鍵傳感器是一種基于自電容檢測技術，在人體或帶電物體靠近傳感極點時，導致自電容的變化，根據這種變化從而實現按鍵或者觸摸滑條等應用的實現。系統時鐘由隨機時鐘 MFO 調制后控制 TOUCH IO 對觸摸電容充放電（固定頻率，隨機相位）。充電電流由內部 LDO 提供，LDO 的輸出電流鏡像給感應振蕩器 S-OSC，控制 S-OSC 輸出頻率。因為充電頻率固定，S-OSC 輸出頻率正比于 TOUCH IO 負載電容，在 R-OSC 經過 N 個周期所確定的固定時間內，SFO 的周期數將被一個內部采樣計數器記錄（CHxDAT）。寄生電容變大時，CHxDAT 值會變大；寄生電容變小時，CHxDAT 值會隨之變小。

模擬框圖:

開發板自帶4個觸摸按鍵，需要短接R11~R14

APT32有完整的觸摸按鍵生態工具和SDK。

SerialPlot軟件配合串口轉USB工具分析觸摸按鍵波形數據：

//#include "include/test_func.h"

#include "iostring.h"

#include

#include "soc.h"

#include "sys_clk.h"

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include "uart.h"

#include "gpio.h"

#include "timer.h"

#include "pin.h"

#include "cnta.h"

#include "tkey.h"

csi_cnta_tg_tCnta;

csi_tkey_t g_tTkey;

csi_gpio_t g_gpioA0;

csi_uart_tg_tUart;

extern void system_init(void);

extern uint16_t hwScanCnt;

extern uint32_t wKeyMap;

extern uint32_t wTimeCnt;

extern uint8_tbyBaseUpdata;

extern uint32_t wTkeyBaseCnt;

/** \brief cnta interrupt callback function

*?

*? \param cnta_handle: handle timer handle to operate

*? \param arg: para

*? \return none

*/

static void user_cnta_event(csi_cnta_t *cnta_handle, void *arg)//定時器中斷，用來定時更新基線（任意定時器都可以，只要把下面的代碼放于定時器中斷里就ok）

{

if(wKeyMap!=0)//判斷是否有按鍵按下

{

wTimeCnt++;

if(wTimeCnt>wTkeyBaseCnt)// 基線更新時間 =? (5ms*wTkeyBaseCnt ) ms

{

byBaseUpdata=1;//基線更新標志

wTimeCnt=0;

}

}

}

/**

\brief? ? ? ?counterA 定時中斷初始化?

\return? ? ? csi_error_t

*/

csi_error_t cnta_init(void)

{

csi_error_t tRet = CSI_OK;

tRet = csi_cnta_init(&g_tCnta, 0);

tRet =? csi_cnta_attach_callback(&g_tCnta, user_cnta_event, NULL);

tRet = csi_cnta_start(&g_tCnta, 5000);//5ms定時

return tRet;

}

/**

\brief? ? ? ?tkey示例

\return? ? ? csi_error_t

*/

csi_error_t tkey_init(void)

{

csi_error_t tRet = CSI_OK;

tRet = csi_tkey_init(&g_tTkey, 0);//touch初始化，? touch的IO使能在tkey_parameter.h里的wTkeyIOEnable，第幾位對應TOUCH幾如： bit0 -->? touch 0? ? ? bit16 --> touch16

//注意IO使能是，相應的IO請勿用于其他功能，否則會導致touch工作不正常 ，IO的初始化已經在csi_tkey_init()函數里完成，不需要自己去配置GPIO

//touch的其他一些參數配置請在tkey_parameter.h里完成。

tRet =? csi_tkey_attach_callback(&g_tTkey, NULL, NULL);//注冊中斷函數

csi_tkey_set_intr(&g_tTkey,1,TKEY_DNE);//使能相應的中斷

return tRet;

}

int uart_init(void) //串口初始化? 串口用于發送當前的按鍵?

{

int iRet = 0;

//csi_pin_set_mux(PB05,PB05_UART2_RX);//PB05 = RX

csi_pin_set_mux(PA014,PA014_UART1_TX);//PA014= TX

iRet = csi_uart_init(&g_tUart,1);

CSI_CHECK_RETURN(iRet);

iRet = csi_uart_format(&g_tUart, UART_DATA_BITS_8, UART_PARITY_NONE, UART_STOP_BITS_1);

CSI_CHECK_RETURN(iRet);

iRet = csi_uart_baud(&g_tUart,115200);

CSI_CHECK_RETURN(iRet);

iRet = csi_uart_attach_callback(&g_tUart,NULL, NULL);

CSI_CHECK_RETURN(iRet);

return? iRet;

}

int tkey_main()

{

int i=0;

system_init();//系統初始化

uart_init();//串口初始化

tkey_init();//touch初始化

csi_tkey_baseline_prog(&g_tTkey);//獲取第一次上電時的按鍵原始值作為基線（baseline）

cnta_init();//定時器初始化，

while(1){

csi_tkey_prgm(&g_tTkey);? //循環掃描touch

if(wKeyMap !=0)? ?//判斷是否有按鍵按下，有則PA015輸出低，沒有則輸出高

{

csi_gpio_write(&g_gpioA0,0X1<<15,0);

}else

{

csi_gpio_write(&g_gpioA0,0X1<<15,1);

}

for(i=0;i!=17;i++)//遍歷wKeyMap 變量，wKeyMap變量的第幾位被值1，則對應按鍵被按下。如： bit0 =1 則? touch0 被按下? ? ? bit16=1 則 touch16被按下

{

if((wKeyMap >>i)&0x1)?

{

csi_uart_putc(&g_tUart,"T");

csi_uart_putc(&g_tUart,"C");

csi_uart_putc(&g_tUart,"H");

csi_uart_putc(&g_tUart,":");

if(i<10)

csi_uart_putc(&g_tUart,i+0x30);

else

{

csi_uart_putc(&g_tUart,0x31);

csi_uart_putc(&g_tUart,i-10+0x30);

}

csi_uart_putc(&g_tUart,0x0d);

csi_uart_putc(&g_tUart,0x0a);

}

}

}

return 0;

}

可以實現觸摸按鍵和機械按鍵一樣效果

關鍵詞： 寄生電容 系統時鐘 電荷轉移 連續掃描 間隔時間