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本节我们来介绍一下有关电容触摸按键的知识点,其实电容触摸我们日常接触的特别多,我们的手机也是使用电容触摸来实现的。我们今天介绍的电容触摸属于非常简单的一种,接下来我们就开始我们今天的介绍吧!
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电容触摸按键?还是叫他卫生纸按键吧!
我们首先来介绍一下有关电容触摸按键的硬件知识和原理部分,这些是我们后面编写代码的关键步骤。
关于电容这部分,我就简单介绍一下基本原理,首先我们要知道电容充电(充到可以检测到的值)是需要一定的时间的,而且这个充电是与电容大小有关的。具体就是下面这个公式:Vc=V0*(1-e^(-t/RC)),所以我们只需要知道充电时间就可以知道电容是否被按下。 电容按键按下,电容变大,所需时间也相应变长,如图所示。
还有一个需要注意的点,就是我们现在使用的这个开发板,需要将TPAD与ADC相连,这样才能进行供电操作,所以我们需要用到跳线帽连接。
配置部分就是上节介绍的输入捕获实验,因为我们需要计时,所以是一样的。在此就不重复介绍了,我们重点来看代码。
#include "tpad.h"
#include "delay.h"
#include <stdio.h>
#define TPAD_ARR_MAX_VAL 0XFFFFFFFF //最大的ARR值(TIM2是32位定时器)
vu16 tpad_default_val=0;
// 升序排序
int cmp(const void* a, const void* b)
{
return *(int *)a - *(int *)b;
}
//初始化触摸按键
//获得空载的时候触摸按键的取值.
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[i]=TPAD_Get_Val();
delay_ms(10);
}
//排序
qsort(buf, 10, sizeof(buf[0]), cmp);
temp=0;
for(i=2;i<8;i++)temp+=buf[i];//取中间的6个数据进行平均
tpad_default_val=temp/6;
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)))
{
res=1;
}
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
}
遇到最大的问题就是,我的手不能改变电容,后面就直接用卫生纸来代替手指了(doge)
本节电容触摸按键就先介绍到这了,希望对于大家有所帮助,谢谢大家观看了!