什么是电容触摸按键？

2168 电容触摸屏电容触摸

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2022-2-14 06:47:26　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报张丽相关推荐 • 如何通过触摸电容触摸按键完成LED灯的亮灭？ 2994 • 了解一下电容触摸按键的构造和工作原理 6384 • 电容触摸按键的原理是什么 1874 • 求助STM32的GPIO做电容触摸按键检测会有问题吗 2710 • 如何去实现一种基于电容式感应技术的触摸按键设计？ 1692 • 请问电容式触摸按键的原理有哪些？ 184 • ST的电容式触摸按键方案介绍 5878 • 单通道电容式触摸按键IC资料 1564 • 有什么方法可以去检测电容触摸按键呢？其过程是怎样的 2286 • 电容触摸按键的基本原理是什么 1934 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 01. 电容触摸按键简介触摸按键相对于传统的机械按键有寿命长、占用空间少、易于操作等诸多优点。大家看看如今的手机，触摸屏、触摸按键大行其道，而传统的机械按键，正在逐步从手机上面消失。接下来给大家介绍一种简单的触摸按键：电容式触摸按键。利用探索者 STM32F4 开发板上的触摸按键（TPAD）来实现对 DS1 的亮灭控制。这里 TPAD 其实就是探索者 STM32F4 开发板上的一小块覆铜区域，实现原理如图所示：我们使用的是检测电容充放电时间的方法来判断是否有触摸，图中 R 是外接的电容充电电阻，Cs 是没有触摸按下时 TPAD 与 PCB 之间的杂散电容。而 Cx 则是有手指按下的时候，手指与 TPAD 之间形成的电容。图中的开关是电容放电开关（由实际使用时，由 STM32F4 的IO 代替）。先用开关将 Cs（或 Cs+Cx）上的电放尽，然后断开开关，让 R 给 Cs（或 Cs+Cx）充电，当没有手指触摸的时候，Cs 的充电曲线如图中的 A 曲线。而当有手指触摸的时候，手指和 TPAD之间引入了新的电容 Cx，此时 Cs+Cx 的充电曲线如图中的 B 曲线。从上图可以看出，A、B两种情况下，Vc 达到 Vth 的时间分别为 Tcs 和 Tcs+Tcx。其中，除了 Cs 和 Cx 我们需要计算，其他都是已知的，根据电容充放电公式： Vc=V0(1-e^(-t/RC))* 其中 Vc 为电容电压，V0 为充电电压，R 为充电电阻，C 为电容容值，e 为自然底数，t 为充电时间。根据这个公式，我们就可以计算出 Cs 和 Cx。利用这个公式，我们还可以把探索者开发板作为一个简单的电容计，直接可以测电容容量了。我们只要能够区分 Tcs 和 Tcs+Tcx，就已经可以实现触摸检测了，当充电时间在 Tcs 附近，就可以认为没有触摸，而当充电时间大于 Tcs+Tx 时，就认为有触摸按下（Tx为检测阀值）。我们使用 PA5(TIM2_CH1)来检测 TPAD 是否有触摸，在每次检测之前，我们先配置PA5 为推挽输出，将电容 Cs（或 Cs+Cx）放电，然后配置 PA5 为浮空输入，利用外部上拉电阻给电容 Cs(Cs+Cx)充电，同时开启 TIM2_CH1 的输入捕获，检测上升沿，当检测到上升沿的时候，就认为电容充电完成了，完成一次捕获检测。在 MCU 每次复位重启的时候，我们执行一次捕获检测（可以认为没触摸），记录此时的值，记为 tpad_default_val，作为判断的依据。在后续的捕获检测，我们就通过与 tpad_default_val 的对比，来判断是不是有触摸发生。 02. 硬件设计用到的硬件资源有： 1）指示灯 DS0 和 DS1 2）定时器 TIM2 3）触摸按键 TPAD 需要通过 TIM2_CH1（PA5）采集 TPAD 的信号，所以需要用跳线帽短接多功能端口（P12）的 TPAD 和 ADC，以实现 TPAD 连接到PA5。如图所示： 03. 功能描述实现一个简单的电容触摸按键，通过该按键控制 DS1 的亮灭。 04. 程序示例 tpad.h #ifndef __TPAD_H #define __TPAD_H #include "sys.h" //空载的时候(没有手按下),计数器需要的时间 //这个值应该在每次开机的时候被初始化一次 extern vu16 tpad_default_val; void TPAD_Reset(void); u16 TPAD_Get_Val(void); u16 TPAD_Get_MaxVal(u8 n); u8 TPAD_Init(u8 systick); u8 TPAD_Scan(u8 mode); void TIM2_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc); #endif tpad.c #define TPAD_ARR_MAX_VAL 0XFFFFFFFF //最大的ARR值(TIM2是32位定时器) vu16 tpad_default_val=0; //空载的时候(没有手按下),计数器需要的时间 //初始化触摸按键 //获得空载的时候触摸按键的取值. //psc:分频系数,越小,灵敏度越高. //返回值:0,初始化成功;1,初始化失败 u8 TPAD_Init(u8 psc) { u16 buf[10]; u16 temp; u8 j,i; TIM2_CH1_Cap_Init(TPAD_ARR_MAX_VAL,psc-1);//设置分频系数 for(i=0;i<10;i++)//连续读取10次 { buf=TPAD_Get_Val(); delay_ms(10); } for(i=0;i<9;i++)//排序 { for(j=i+1;j<10;j++) { if(buf>buf[j])//升序排列 { temp=buf; buf=buf[j]; buf[j]=temp; } } } temp=0; for(i=2;i<8;i++)temp+=buf;//取中间的8个数据进行平均 tpad_default_val=temp/6; printf("tpad_default_val:%drn",tpad_default_val); if(tpad_default_val>TPAD_ARR_MAX_VAL/2)return 1;//初始化遇到超过TPAD_ARR_MAX_VAL/2的数值,不正常! return 0; } //复位一次 //释放电容电量，并清除定时器的计数值 void TPAD_Reset(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //PA5 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5 GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);//输出0,放电 delay_ms(5); TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1\|TIM_IT_Update); //清除中断标志 TIM_SetCounter(TIM2,0); //归0 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //PA5 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//速度100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不带上下拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5 } //得到定时器捕获值 //如果超时,则直接返回定时器的计数值. //返回值：捕获值/计数值（超时的情况下返回） u16 TPAD_Get_Val(void) { TPAD_Reset(); while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) == RESET)//等待捕获上升沿 { if(TIM_GetCounter(TIM2)>TPAD_ARR_MAX_VAL-500)return TIM_GetCounter(TIM2);//超时了,直接返回CNT的值 }; return TIM_GetCapture1(TIM2); } //读取n次,取最大值 //n：连续获取的次数 //返回值：n次读数里面读到的最大读数值 u16 TPAD_Get_MaxVal(u8 n) { u16 temp=0; u16 res=0; while(n--) { temp=TPAD_Get_Val();//得到一次值 if(temp>res)res=temp; }; return res; } //扫描触摸按键 //mode:0,不支持连续触发(按下一次必须松开才能按下一次);1,支持连续触发(可以一直按下) //返回值:0,没有按下;1,有按下; #define TPAD_GATE_VAL 100 //触摸的门限值,也就是必须大于tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL,才认为是有效触摸. u8 TPAD_Scan(u8 mode) { static u8 keyen=0; //0,可以开始检测;>0,还不能开始检测 u8 res=0; u8 sample=3; //默认采样次数为3次 u16 rval; if(mode) { sample=6; //支持连按的时候，设置采样次数为6次 keyen=0; //支持连按 } rval=TPAD_Get_MaxVal(sample); if(rval>(tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL)&&rval<(10*tpad_default_val))//大于tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL,且小于10倍tpad_default_val,则有效 { if((keyen==0)&&(rval>(tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL))) //大于tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL,有效 { res=1; } //printf("r:%drn",rval); keyen=3; //至少要再过3次之后才能按键有效 } if(keyen)keyen--; return res; } //定时器2通道2输入捕获配置 //arr：自动重装值 //psc：时钟预分频数 void TIM2_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDef TIM2_ICInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); //TIM2时钟使能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PORTA时钟 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_TIM2); //GPIOA5复用位定时器2 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //GPIOA5 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不带上下拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5 //初始化TIM2 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //预分频器 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 //初始化通道1 TIM2_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01 选择输入端 IC1映射到TIM2上 TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获 TIM2_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频 TIM2_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC2F=0000 配置输入滤波器不滤波 TIM_ICInit(TIM2, &TIM2_ICInitStructure);//初始化TIM2 IC1 TIM_Cmd(TIM2,ENABLE ); //使能定时器2 } main.c #include "sys.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "led.h" #include "tpad.h" int main(void) { u8 t=0; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2 delay_init(168); //初始化延时函数 uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200 LED_Init(); //初始化LED TPAD_Init(8); //初始化触摸按键,以84/4=21Mhz频率计数 while(1) { if(TPAD_Scan(0)) //成功捕获到了一次上升沿(此函数执行时间至少15ms) { LED1=!LED1; //LED1取反 } t++; if(t==15) { t=0; LED0=!LED0; //LED0取反,提示程序正在运行 } delay_ms(10); } }

2022-2-14 10:55:57 评论举报王芳