01 觸摸按鍵原理
觸摸使用RC充放電原理:
RC電路是指由電阻R和電容C組成的電路,它是脈沖產(chǎn)生和整形電路中常用的電路。
充電過程:
電源通過電阻給電容充電,由于一開始電容兩端的電壓為0,所以電壓的電壓都在電阻上,這時電流大,充電速度快。隨著電容兩端電壓的上升,電阻兩端的電壓下降,電流也隨之減小,充電速度小。充電的速度與電阻和電容的大小有關(guān)。電阻R越大,充電越慢,電容C越大,充電越慢。衡量充電速度的常數(shù)t(tao)=RC。
放電過程:
電容C通過電阻R放電,由于電容剛開始放電時電壓為E,放電電流I=E/R,該電流很大,所以放電速度很快。隨著電容不斷的放電,電容的電壓也隨著下降。電流也很快減小。電容的放電速度與RC有關(guān),R的阻值越大,放電速度越慢。電容越大,放電速度越慢。
RC電路充放電公式:
Vt = V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]
V0 為電容上的初始電壓值;
V1 為電容最終可充到或放到的電壓值;
Vt 為t時刻電容上的電壓值。
如果V0為0,也就是從0V開始充電。那么公式簡化為:
Vt= V1* [1-exp(-t/RC)]
結(jié)論:同樣的條件下,電容值C跟時間值t成正比關(guān)系,電容越大,充電到達某個臨界值的時間越長。
02 電路設(shè)計電路設(shè)計時其實就是個上拉電阻
PCB設(shè)計,直接一個圓形,和底層接地覆銅形成雜散電容。
電容觸摸按鍵原理
R:外接電容充放電電阻。
Cs:TPAD和PCB間的雜散電容。
Cx:手指按下時,手指和TPAD之間的電容。
開關(guān):電容放電開關(guān),由STM32IO口代替。
03 代碼設(shè)計檢測電容觸摸按鍵過程
①TPAD引腳設(shè)置為推挽輸出,輸出0,實現(xiàn)電容放電到0。
②TPAD引腳設(shè)置為浮空輸入(IO復(fù)位后的狀態(tài)),電容開始充電。
③同時開啟TPAD引腳的輸入捕獲開始捕獲。
④等待充電完成(充電到底Vx,檢測到上升沿)。
⑤計算充電時間。
觸摸按鍵初始化
uint8_t Touchpad_Init(void)
{
uint16_t buf[10];
uint16_t temp;
uint8_t j,i;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
/* TIM12Configuration */
TIM_Config();
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_ICInit(TIM12, &TIM_ICInitStructure);
/* Enablethe CC1 Interrupt Request */
TIM_ITConfig(TIM12,TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update, ENABLE);
/* TIM enablecounter */
TIM_Cmd(TIM12, ENABLE);
for(i=0;i<10;i++)//連續(xù)讀取10次
{
buf[i]=Touchpad_Get_Val();
SysCtlDelay(10*(SystemCoreClock/3000));
}
for(i=0;i<9;i++)//排序
{
for(j=i+1;j<10;j++)
{
if(buf[i]>buf[j])//升序排列
{
temp=buf[i];
buf[i]=buf[j];
buf[j]=temp;
}
}
}
temp=0;
for(i=2;i<8;i++){
temp+=buf[i];//取中間的8個數(shù)據(jù)進行平均
}
Touchpad_default_val=temp/6;
if(Touchpad_default_val>0XFFFF/2)
return1;//初始化遇到超過Touchpad_ARR_MAX_VAL/2的數(shù)值,不正常!
return 0;
}
按鍵復(fù)位代碼
void Touchpad_Reset()
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);
SysCtlDelay(5*(SystemCoreClock/3000));
TIM_ClearITPendingBit(TIM12, TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1);
TIM_SetCounter(TIM12,0);
/* Connect TIM pinsto AF9 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource14,GPIO_AF_TIM12);
/* TIM12 channel 1 pin (PB14)configuration */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
下載代碼測試驗證:
硬件和軟件開源地址:
https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:STM32 觸摸按鍵
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