【STM32】(10) 电容触摸按键实验（含代码）、电容触摸按键过程和相关函数介绍

一、电容触摸按键简介 

 

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）。

二、检测电容触摸按键过程

 

三、思路过程和相关函数

 

 

 

四、代码 

tpad.c

#include "tpad.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
	
TIM_HandleTypeDef TIM2_Handler;         //定时器2句柄 

#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[i]=TPAD_Get_Val();
		delay_ms(10);	    
	}				    
	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];//取中间的6个数据进行平均
	tpad_default_val=temp/6;  
	printf("tpad_default_val:%d\r\n",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_Initure;
	
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5;            //PA5
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  //推挽输出
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLDOWN;        //下拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);
    
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);	//PA5输出0，放电
    delay_ms(5);
    __HAL_TIM_CLEAR_IT(&TIM2_Handler,TIM_IT_CC1|TIM_IT_UPDATE);   //清除中断标志位
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&TIM2_Handler,0); //归0
    
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;      //推挽复用
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL;          //不带上下拉
    GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF1_TIM2;   //PA5复用为TIM2通道1
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);         
}

//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();         //调用该函数将电容放电，将计数器TIM2_CNT设为0
    while(__HAL_TIM_GET_FLAG(&TIM2_Handler,TIM_FLAG_CC1)==RESET) //等待捕获上升沿
    {
        if(__HAL_TIM_GET_COUNTER(&TIM2_Handler)>TPAD_ARR_MAX_VAL-500) return __HAL_TIM_GET_COUNTER(&TIM2_Handler);//超时了，直接返回CNT的值
    };
    return HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);//将捕获到的值（或计数器溢出值）作为返回值返回
}

//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;										  
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); //在采样sample次中读取到的最大数值
	if(rval>(tpad_default_val*4/3)&&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)res=1;	//大于tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL,有   
		//printf("r:%d\r\n",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1输入捕获配置
//arr：自动重装值(TIM2是32位的!!)
//psc：时钟预分频数
void TIM2_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
{  
    TIM_IC_InitTypeDef TIM2_CH1Config;  
    
    TIM2_Handler.Instance=TIM2;                          //通用定时器2
    TIM2_Handler.Init.Prescaler=psc;                     //分频
    TIM2_Handler.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;    //向上计数器
    TIM2_Handler.Init.Period=arr;                        //自动装载值
    TIM2_Handler.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    HAL_TIM_IC_Init(&TIM2_Handler);
    
    TIM2_CH1Config.ICPolarity=TIM_ICPOLARITY_RISING;    //上升沿捕获
    TIM2_CH1Config.ICSelection=TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;//映射到TI1上
    TIM2_CH1Config.ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;          //配置输入分频，不分频
    TIM2_CH1Config.ICFilter=0;                          //配置输入滤波器，不滤波
    HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TIM2_Handler,&TIM2_CH1Config,TIM_CHANNEL_1);//配置TIM2通道1
    HAL_TIM_IC_Start(&TIM2_Handler,TIM_CHANNEL_1);      //开始捕获TIM2的通道1
}

//定时器2底层驱动，时钟使能，引脚配置
//此函数会被HAL_TIM_IC_Init()调用
//htim:定时器2句柄
void HAL_TIM_IC_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();            //使能TIM2时钟
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();			//开启GPIOA时钟
	
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_5;            //PA5
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;      //推挽复用
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL;          //不带上下拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
    GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF1_TIM2;   //PA5复用为TIM2通道1
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);
}

main.c

int main(void)
{
    u8 t=0;
	u8 led1sta =1;
    Cache_Enable();                 //打开L1-Cache
    HAL_Init();				        //初始化HAL库
    Stm32_Clock_Init(432,25,2,9);   //设置时钟,216Mhz 
    delay_init(216);                //延时初始化
	uart_init(115200);		        //串口初始化
    LED_Init();                     //初始化LED
    TPAD_Init(8);                   //初始化触摸按键,以108/8=13.5Mhz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)
        {
            led1sta = !led1sta;            //LED1取反
			LED1(led1sta );
        }
        t++;
        if(t==15)
        {
            t=0;
            LED0_Toggle;            //LED0翻转
        }
        delay_ms(10);
	} 
}