電容觸控按鍵實驗（STM32F407）

觸控電容按鍵（tpad），控制led的亮滅。

使用的是檢測電容充放電時間的方法來判斷是否有觸控。

r 是外接的電容充電電阻（上拉電阻，給電容充電），無觸控時， cs是tpad 與 pcb 之間的雜散電容。當有觸控時， cx 則是手指與 tpad 之間形成的電容，總的電容就為cs+cx。圖中的開關是電容放電開關。

先用開關將 cs（或 cs+cx）上的電放盡，然後斷開開關，讓 r 給 cs（或 cs+cx）充電，當沒有手指觸控的時候， cs 的充電曲線如圖中的 a 曲線。而當有手指觸控的時候，手指和 tpad之間引入了新的電容 cx，此時 cs+cx 的充電曲線如圖中的 b 曲線。由圖可得， a、b兩種情況下，vc 達到 vth 的時間分別為 tcs 和 tcs+tcx。由此把充電時間的差異，作為判斷有無觸控的條件。

電容充放電公式：vc=v0(1-e^(-t/rc))*

其中 vc 為電容電壓， v0 為充電電壓， r 為充電電阻， c 為電容容值， e 為自然底數， t 為

充電時間。

1、程式啟動，無觸控時，先採集10次電容充滿電的時間（利用輸入捕獲），為了減小誤差，取中間6次的值取平均，即tpad_default_val，這個值作為無觸控時充電時間。

2、按鍵掃瞄，實時採集電容充電時間（利用輸入捕獲），若採集的值大於步驟1中的tpad_default_val+門檻值，說明按鍵有觸控。（此例程的門檻值設為100）。

tpad.**件

#ifndef __tpad_h
#define __tpad_h
#include
"sys.h"
//空載的時候(沒有手按下),計數器需要的時間
//這個值應該在每次開機的時候被初始化一次
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檔案

#include
"tpad.h"
#include
"delay.h"
#include
"usart.h"
/*電容按鍵觸控實驗原理：當無觸控時，先檢測電容充滿電的時間；當有觸控時，再檢測電容的充滿電的時間；
這兩個時間值的區別就是判斷有無觸控的條件*/
#define tpad_arr_max_val 0xffffffff 
//65536，最大的arr值(tim2是32位定時器) 
vu16 tpad_default_val =0;
//空載的時候(沒有手按下),計數器需要的時間
/*初始化觸控按鍵，獲得無觸控的時候觸控按鍵的取值.
psc:分頻係數越小,靈敏度越高.
返回值:0,初始化成功;1,初始化失敗*/
u8 tpad_init
(u8 psc)
for(i=
0;i<
9;i++
)//氣泡排序}}
temp =0;
for(i=
2;i<
8;i++) 
tpad_default_val = temp/6;
//tpad_default_val用於後續判斷有無觸控的條件
printf
("tpad_default_val:%d\r\n"
,tpad_default_val);if
(tpad_default_val>tpad_arr_max_val/2)
//初始化遇到超過65536/2的數值,不正常!說明初始化失敗
return1;
return0;
//返回0，說明初始化成功 
}/*復位一次，釋放電容電量，並清除定時器的計數值*/
void
tpad_reset
(void
)/*得到定時器捕獲值，即電容充滿電的時間。
如果超時,則直接返回定時器的計數值.
返回值：捕獲值/計數值（超時的情況下返回）*/
u16 tpad_get_val
(void);
return
tim_getcapture1
(tim2)
;//返回的這個值就是無觸控時，電容充滿電的時間
}//以上是無觸控時，tpad的初始化函式；以下是對tpad有無觸控的掃瞄函式
/*掃瞄有無觸控時，連續讀取n次電容充滿電的時間,取最大值，看看這個最大值是否滿足判斷條件*/
u16 tpad_get_maxval
(u8 n)};
return res;
}/*掃瞄是否有觸控
mode:0,不支援連續觸發(按下一次必須鬆開才能按下一次);1,支援連續觸發(可以一直按下)
返回值:0,沒有按下;1,有按下;*/
#define tpad_gate_val 100 
//觸控的門限值,也就是必須大於tpad_default_val+tpad_gate_val,才認為是有效觸控.
//這個門限值是根據實驗而定，不可亂來，否則出錯會不斷的修改程式。
u8 tpad_scan
(u8 mode)
rval =
tpad_get_maxval
(sample);if
(rval>
(tpad_default_val+tpad_gate_val)
&&rval
*tpad_default_val)
)//大於tpad_default_val+tpad_gate_val,且小於10倍tpad_default_val,則有效,有觸控
keyen =3;
//至少要再過3次之後才能按鍵有效 }if
(keyen)keyen--
;return res;
}/*定時器2通道2輸入捕獲配置，用於捕獲pa5上的上公升沿*/
void
tim2_ch1_cap_init
(u32 arr,u16 psc)

main函式

#include
"sys.h"
#include
"delay.h"
#include
"usart.h"
#include
"led.h"
#include
"tpad.h"
intmain
(void
) t++;if
(t==15)
delay_ms(10
);}}

我們定義有效資料定義為採集時間大於某乙個設定值如：掃瞄值 > tpad_default_val+門檻值

我們把採集到的有效資料視為高電平，無效的視為低電平。

關於門檻值的定義，一定要先採集自己板子上的實際值再開始資料判斷，每個開發板的實際值有差異，否則可能導致一直不成功反覆修改**。

電容觸控按鍵實驗（STM32F407）

stm32 電容觸控按鍵

STM32F103ZET6 電容觸控按鍵

stm32f4 定時捕獲

電容觸控按鍵實驗（STM32F407）

stm32 電容觸控按鍵

STM32F103ZET6 電容觸控按鍵

stm32f4 定時捕獲

相關推薦