焦点讯息：【爱普特 APT32F110 ev board 试用测评】之六：电容触摸按键测试 和Touch Key 使用串口工具波形分析

APT32F11X 内嵌了一个最大支持32个扫描通道的电容式触摸按键检测模块。该模块支持基于电荷转移的检测技术，以满足不同应用条件下电容触摸检测。

APT32触摸是MCU的一大亮点！

• 最大支持32通道按键检测

(资料图)

• 支持低功耗模式，并基于扫描值偏差自动唤醒CPU。

• 支持通道扫描超时检测

• 支持连续扫描序列间隔时间设置

• 多种扫描模式。

- 单序列模式

- 连续模式

原理：

电容式按键传感器是一种基于自电容检测技术，在人体或带电物体靠近传感极点时，导致自电容的变化，根据这种变化从而实现按键或者触摸滑条等应用的实现。系统时钟由随机时钟 MFO 调制后控制 TOUCH IO 对触摸电容充放电（固定频率，随机相位）。充电电流由内部 LDO 提供，LDO 的输出电流镜像给感应振荡器 S-OSC，控制 S-OSC 输出频率。因为充电频率固定，S-OSC 输出频率正比于 TOUCH IO 负载电容，在 R-OSC 经过 N 个周期所确定的固定时间内，SFO 的周期数将被一个内部采样计数器记录（CHxDAT）。寄生电容变大时，CHxDAT 值会变大；寄生电容变小时，CHxDAT 值会随之变小。

模拟框图:

开发板自带4个触摸按键，需要短接R11~R14

APT32有完整的触摸按键生态工具和SDK。

SerialPlot软件配合串口转USB工具分析触摸按键波形数据：

//#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)//定时器中断，用来定时更新基线（任意定时器都可以，只要把下面的代码放于定时器中断里就ok）

{

if(wKeyMap!=0)//判断是否有按键按下

{

wTimeCnt++;

if(wTimeCnt>wTkeyBaseCnt)// 基线更新时间 =  (5ms*wTkeyBaseCnt ) ms

{

byBaseUpdata=1;//基线更新标志

wTimeCnt=0;

}

}

}

/**

\brief       counterA 定时中断初始化 

\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定时

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，第几位对应TOUCH几如： bit0 -->  touch 0      bit16 --> touch16

//注意IO使能是，相应的IO请勿用于其他功能，否则会导致touch工作不正常 ，IO的初始化已经在csi_tkey_init()函数里完成，不需要自己去配置GPIO

//touch的其他一些参数配置请在tkey_parameter.h里完成。

tRet =  csi_tkey_attach_callback(&g_tTkey, NULL, NULL);//注册中断函数

csi_tkey_set_intr(&g_tTkey,1,TKEY_DNE);//使能相应的中断

return tRet;

}

int uart_init(void) //串口初始化  串口用于发送当前的按键 

{

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();//系统初始化

uart_init();//串口初始化

tkey_init();//touch初始化

csi_tkey_baseline_prog(&g_tTkey);//获取第一次上电时的按键原始值作为基线（baseline）

cnta_init();//定时器初始化，

while(1){

csi_tkey_prgm(&g_tTkey);  //循环扫描touch

if(wKeyMap !=0)   //判断是否有按键按下，有则PA015输出低，没有则输出高

{

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

}else

{

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

}

for(i=0;i!=17;i++)//遍历wKeyMap 变量，wKeyMap变量的第几位被值1，则对应按键被按下。如： bit0 =1 则  touch0 被按下      bit16=1 则 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;

}

可以实现触摸按键和机械按键一样效果

关键词： 寄生电容 系统时钟 电荷转移 连续扫描 间隔时间