1、電容觸摸簡(jiǎn)介

ME32F030系列芯片的電容觸摸功能，可以對(duì)多達(dá)22管腳的電容進(jìn)行測(cè)量，利用一個(gè)RC震蕩電路頻率的改變來(lái)檢測(cè)手指觸摸引起的電容C的變化，從而實(shí)現(xiàn)電容觸摸按鍵。其中的RC在芯片內(nèi)部有4擋可以通過(guò)軟件選擇，從而實(shí)現(xiàn)從350K/600K/1.4M/3.6M的一個(gè)基本頻率。在ME32F030封裝下面，RC也可以使用外部電阻，用戶可以任意調(diào)節(jié)基本頻率。其基本原理如下圖：

圖1基本原理圖

?支持多達(dá)22電容觸摸按鍵

?可配置RC振蕩計(jì)數(shù)頻率和單位時(shí)間，最大限度去適應(yīng)不同的應(yīng)用要求。

?硬件自動(dòng)掃描，節(jié)省CPU資源。

觸摸按鍵相關(guān)管腳的映射關(guān)系如下表：

圖2管腳映射

2、應(yīng)用設(shè)計(jì)方式

在簡(jiǎn)介中介紹到觸摸電容是通過(guò)測(cè)量RC振蕩器頻率變化，才而判斷是否手指觸摸到按鍵。針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，為提高系統(tǒng)抗干擾能力，增強(qiáng)檢測(cè)靈敏度，觸摸按鍵模塊提供多種方法：

1.利用內(nèi)部電阻改變基本頻率

觸摸按鍵模塊通過(guò)4種電阻組合，從而產(chǎn)生4種不同頻率去滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。用戶可以選擇最適合應(yīng)用的一個(gè)頻率，通過(guò)這個(gè)選擇，用戶可以只通過(guò)軟件就解決像EMI，靈敏度之類的問(wèn)題。

2.使用外部電阻改變模塊基本頻率

在一些特殊情況下，內(nèi)部電阻產(chǎn)生的頻率不足以滿足應(yīng)用要求，ME32F030R8T6還提供了另一個(gè)選擇外部電阻來(lái)產(chǎn)生用戶自己的一個(gè)頻率。當(dāng)外部電阻被采用時(shí)，TOUCH_OUT和TOUCH_IN必須被設(shè)定并連接到電阻的兩端。該頻率可以使用下列公式來(lái)估算：

fOSC=1/（1.386×R×CSENSOR）

3.配置頻率計(jì)數(shù)周期時(shí)間

采用較長(zhǎng)的周期計(jì)數(shù)時(shí)間，用戶可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的觸摸檢測(cè)。但是這也會(huì)減慢應(yīng)用對(duì)手指按鍵的反應(yīng)。選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)時(shí)間，是取得一個(gè)好的用戶觸摸體驗(yàn)的關(guān)鍵。

舉例：在大多數(shù)情況下，300ms的按鍵反應(yīng)時(shí)間還算是一個(gè)不錯(cuò)的用戶體驗(yàn)。如應(yīng)用采用4個(gè)觸摸按鍵，那么最長(zhǎng)的頻率計(jì)數(shù)周期時(shí)間可以是300ms/4=85ms。按外設(shè)時(shí)鐘PCLK等于20MHz計(jì)算，寄存器SENSTM值應(yīng)配置20000*85=1700000。

4.使用門限寄存器判斷觸摸狀態(tài)

在一些無(wú)干擾，并且觸摸按鍵電容一致性好的應(yīng)用中，用戶可以使用門限寄存器去設(shè)置手指觸摸的界限，這樣可最大限度降低CPU時(shí)間和簡(jiǎn)化應(yīng)用程序。

3、觸摸應(yīng)用函數(shù)

在簡(jiǎn)化觸摸硬件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，ME32F030也提供了庫(kù)函數(shù)來(lái)降低軟件開(kāi)發(fā)門檻，在Lib/common/Drives/source中提供了touch.c和touchme.c兩個(gè)庫(kù)函數(shù)C文件。

我們先做一個(gè)應(yīng)用例程，然后我們順著標(biāo)準(zhǔn)例程的應(yīng)用步驟，對(duì)庫(kù)函數(shù)的使用做解釋說(shuō)明。歷程的源代碼如下。

externtouchitouch;//觸摸信息結(jié)構(gòu)體itouch

intmain（void）

{

uint16_tupdatefreq=0xfff;

PA_12_INIT（PA_12_TOUCH5）;//PA12引腳復(fù)用為TOUCH5引腳

itouch_init（TOUCH5）;//初始化TOUCH5引腳

GPIO_ConfigPinsAsOutput（PB，IO_PIN9）;//PB9設(shè)置為輸出方向

GPIO_SetPin（PB，IO_PIN9）;////PB9設(shè)置為輸出高電平

while（1）

{

if（！updatefreq）//減計(jì)數(shù)至0后，更新觸摸電容基準(zhǔn)

{

updatefreq=0xfff;//計(jì)數(shù)重置

itouch_update（）;//更新觸摸電容基準(zhǔn)

}

//檢查是否有觸摸按鍵按下

if（itouch.status）

updatefreq=0xfff;//計(jì)數(shù)重置

else

updatefreq--;//計(jì)數(shù)自減

//判斷觸摸按鍵發(fā)生的引腳

if（itouch.status&TOUCH5）

GPIO_ResetPin（PB，IO_PIN9）;//燈亮

else

GPIO_SetPin（PB，IO_PIN9）;//燈滅

}

}

首先我們說(shuō)下touch結(jié)構(gòu)體，它定義在touchme.h頭文件中，它包含了所有的觸摸

信息和參數(shù)，后面的庫(kù)函數(shù)基本都有用到它，而開(kāi)發(fā)者直接使用這個(gè)結(jié)構(gòu)體就可以了。（筆者對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)體參數(shù)的詳細(xì)配置也不是很掌握，如果有感興趣的開(kāi)發(fā)者，還是建議向原廠的技術(shù)人員做詳細(xì)的了解）。

①、PA_12_INIT（PA_12_TOUCH5）；使用前先將IO口復(fù)用為TOUCH功能。

②、itouch_init（TOUCH5）；調(diào)用touchme.c中的庫(kù)函數(shù)來(lái)初始化TOUCH功能，這個(gè)庫(kù)函數(shù)只用我們把需要使能的觸摸引腳，作為參數(shù)傳遞給函數(shù)即可。庫(kù)函數(shù)來(lái)幫我們做詳細(xì)的初始化工作。

③、While（1）循環(huán)中做了一個(gè)倒計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)自減為0時(shí)，調(diào)用touchme.c文件中的庫(kù)函數(shù)itouch_update（）來(lái)更新觸摸電容基準(zhǔn)。

④、當(dāng)有觸摸按鍵按下時(shí)在touchme.c中有voidTOUCH_IRQHandler（void）中斷服務(wù)程序，它來(lái)進(jìn)行硬件中斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)觸摸狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到有觸摸按鍵按下后，會(huì)將狀態(tài)變量itouch.status相對(duì)應(yīng)的位置1。

⑤、有硬件中斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這就簡(jiǎn)化了主函數(shù)while（1）內(nèi)的函數(shù)流程，我們只需要進(jìn)行if（itouch.status&TOUCH5）來(lái)判斷下對(duì)應(yīng)按鍵是否按下，根據(jù)狀態(tài)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作即可，這里是通過(guò)按鍵點(diǎn)亮小燈來(lái)做示范。

從上面流程可以看出，我們接觸最多的還是touchme.c文件中的函數(shù)，它來(lái)幫助參數(shù)配置和模式的初始化流程。而真正進(jìn)行底層寄存器操作的還是touch.c文件中的函數(shù)。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)仿真來(lái)更加實(shí)際的了解詳細(xì)的底層操作。

4、下載驗(yàn)證

程序編譯無(wú)誤后，便可以下載仿真測(cè)試。程序下載完成后，點(diǎn)擊全速運(yùn)行即可。在這里為了方便演示，所以還是采用直觀的點(diǎn)燈方式。（有興趣的開(kāi)發(fā)者，可以做個(gè)按鍵觸摸門鈴之類的小應(yīng)用。）

當(dāng)我們沒(méi)有去觸摸按鍵的時(shí)候，開(kāi)發(fā)板上的小燈會(huì)處于熄滅狀態(tài)，如圖所示：

圖3按鍵未觸摸狀態(tài)

接下來(lái)觸摸下開(kāi)發(fā)板左上角的觸摸板，會(huì)觀察到LED點(diǎn)亮，松手后又繼續(xù)熄滅。

圖4按鍵觸摸狀態(tài)
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