由于剛好有小項(xiàng)目需要用到觸摸按鍵，stm8s可以節(jié)約一塊觸摸按鍵的片子，并且成本比較低。在某些對(duì)成本比較敏感的應(yīng)用還是有價(jià)值的。現(xiàn)將自己網(wǎng)上找到的資料與自己學(xué)習(xí)的心得記下與大家分析。ST的底層庫對(duì)滾動(dòng)條也支持，效果還是不錯(cuò)的
一、原理分析
ST的電容式觸摸按鍵方案通過一個(gè)電阻和感應(yīng)電極的電容CX構(gòu)成的阻容(RC)網(wǎng)絡(luò)的充電/放電時(shí)間來檢測人體觸摸所帶來的電容變化。
如上圖所示，當(dāng)人手按下時(shí)相當(dāng)于感應(yīng)電極上并聯(lián)了一個(gè)電容Cx，增加了感應(yīng)電極上的電容，感應(yīng)電極進(jìn)行充放電的時(shí)間會(huì)增加，從而檢測到按鍵的狀態(tài)。
先用開關(guān)將 Cs（或 Cs+Cx）上的電放盡，然后斷開開關(guān)，讓 R 給 Cs（或 Cs+Cx）充電，當(dāng)沒有手指觸摸的時(shí)候， Cs 的充電曲線如圖中的 A 曲線。而當(dāng)有手指觸摸的時(shí)候， 手指和 TPAD之間引入了新的電容 Cx，此時(shí) Cs+Cx 的充電曲線如圖中的 B 曲線。 從上圖可以看出， A、 B兩種情況下， Vc 達(dá)到 Vth 的時(shí)間分別為 Tcs 和 Tcs+Tcx。
其中， 除了 Cs 和 Cx 我們需要計(jì)算，其他都是已知的，
根據(jù)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(shù)， t 為充電時(shí)間。根據(jù)這個(gè)公式，我們就可以計(jì)算出 Cs 和 Cx。 利用這個(gè)公式，我們還可以作一個(gè)簡單的電容計(jì)，直接可以測電容容量了，有興趣的朋友可以搗鼓下。
其實(shí)我們只要能夠區(qū)分 Tcs 和 Tcs+Tcx，就已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)觸摸檢測了，當(dāng)充電時(shí)間在 Tcs 附近，就可以認(rèn)為沒有觸摸，而當(dāng)充電時(shí)間大于 Tcs+Tx 時(shí)，就認(rèn)為有觸摸按下（ Tx為檢測閥值）。
實(shí)際應(yīng)用中感應(yīng)電極可以直接在PCB板上繪制成按鍵、滾輪或滑動(dòng)條的應(yīng)用樣式，也可以做成彈簧件插在PCB板上，即使隔著絕緣層（玻璃、樹脂）也不會(huì)對(duì)其檢測性能有所影響。
二、硬件設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)描述
REF_LOAD：對(duì)按鍵進(jìn)行充放電的引腳，所有按鍵必須共用一個(gè)LOAD（保證一致性）。也可以用VCC代替。
SH_MCKEY：屏蔽引腳，這個(gè)根據(jù)實(shí)際情況來覺得是否接，一般調(diào)試的時(shí)候預(yù)留著
PD2-PD6 PC6 PC7為用戶按鍵部分
注意：不要將按鍵檢測腳安排在True open drain引腳和OSC1/PA1,OSC2/PA2引腳上（前者無法輸出高電平，后者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與一般IO口不同，不適宜作為按鍵檢測腳使用）
三、軟件分析
MCU需要資源
1個(gè)16位定時(shí)器 (用于采集按鍵信號(hào): 測量RC充放電時(shí)間)
1個(gè)8位定時(shí)器 (主要作為后處理的時(shí)基信號(hào))
資料與固件代碼下載地址
主函數(shù)(main)
void main(void)
{
volatile u16 temp;
CLK_HSICmd(ENABLE);//使能HSI
CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//
CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//主頻16M
Delay(10000);
TSL_Init(); //按鍵庫初始化
Extra_Init();
while(1)
{
temp = uMainCounting;
TSL_Action();//獲取按鍵狀態(tài)
Runing_Session[0] = uMainCounting - temp;
temp = uMainCounting;
Key_State_Machine();
Runing_Session[1] = uMainCounting - temp;
}
}
初始化觸摸固件庫
void TSL_Init(void)
{
disableInterrupts();
DetectionIntegrator = DETECTION_INTEGRATOR_DEFAULT;
EndDetectionIntegrator = END_DETECTION_INTEGRATOR_DEFAULT;
ECSTimeStep = ECS_TIME_STEP_DEFAULT;
ECSTemporization = ECS_TEMPO_DEFAULT;
RecalibrationIntegrator = RECALIBRATION_INTEGRATOR_DEFAULT;
DetectionTimeout = DTO_DEFAULT;
ECS_K_Fast = ECS_IIR_KFAST_DEFAULT;
ECS_K_Slow = ECS_IIR_KSLOW_DEFAULT;
ECSTimeStepCounter = ECSTimeStep;
ECSTempoCounter = 0;
ECSTempoPrescaler = 0;
TSL_IO_Init();
#if (RTOS_MANAGEMENT == 0)
TSL_Timer_Init();
#endif
#if NUMBER_OF_SINGLE_CHANNEL_KEYS > 0
TSL_SCKey_Init();
#endif
#if NUMBER_OF_MULTI_CHANNEL_KEYS > 0
TSL_MCKey_Init();
#endif
enableInterrupts();
TSLState = TSL_IDLE_STATE;
}
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