我的MSP432 launchpad 扩展板 之 电容触摸板 终于调通啦 （附电容触摸按键原理简介）

anqi90

我的MSP432 launchpad 扩展板 之 电容触摸板 终于调通啦 （附电容触摸按键原理简介） [复制链接]

 

很久之前弄的这个MSP432 launchpad 扩展板上做了一个电容按键矩阵的触摸板

当时只是按照设想的做的，能不能用还真没底

结果板子做出来以后，把手上的oled模块调通之后就扔到一边了，这一放就是三四个月....

这两天终于又想起来了，于是翻出来吹吹灰，试着把这个触摸按键调一下吧。

废话不多说，先上视频给大家看看吧（目前只是把8个按键的计数变化量显示了出来，还没有计算坐标）——

从视频中可以看到，数据还是比较稳定的，而且可以根据按压的力度（实际就是接触面积的大小）读到不同的值
而且理论上可以判断出两到三个点的数据。


------------------------更新视频——-------------------------

有两段演示，一个是计算出来的坐标，可以看到有一个z表示按压的力度
第二段就是使用坐标画点，可以看出来在覆铜交界的地方会有偏移，不过暂时也只好这样了，毕竟也用不到很精确的定位
其实这个触摸板更大的意义在于可以随意规划按键的布局，不再受限于普通的4*4键盘只有16个按键，按键的位置也可以随意安排

其实之前（那时候还在学校，一晃都好几年了....）用MSP430G2的launchpad也做过触摸按键，就是下面这货：


不过当时鉴于经验不足，只是照着boosterpack风火轮的例程，把触摸按键的部分扒下来套上去用的
结果只是勉强能用，知其然而不知其所以然，用起来也不太稳定。

而这次就不一样了。这次本来是想学习一下TI的Capacitive Touch Software Library。不过简单看了一下之后，发现实在是太复杂，自己玩估计用不到这么多东西，于是就照着datasheet开始一步一步的配置。

其实432上的触摸按键说白了并不复杂，简单的结构如下：

原理也并不复杂：
首先，当引脚配置为触摸按键之后，就会产生一个震荡的信号，振荡的频率是与引脚与地之间的电容决定的。
当有导体靠近或接触到管脚及管脚所连接的铜皮时，电容就会改变，从而改变管脚上的振荡频率。
检测有没有按下，其实就是检测这个信号的频率变化。

然后，所谓的频率，其实就是 “一段时间内的信号周期数”
实际上我们并不关心绝对的“频率”（或者说“1秒内的周期数”），只要保证测量的时间相同，得到的周期数的变化就可以对应为电容的变化
所以我们使用一个定时器1控制定时器2的工作时间，用定时器2来测量这段时间内的周期数

实际需要做的配置也就是对应上图中的三个部分：
GPIO配置为电容触摸管脚
配置定时器1
配置定时器2

例如，配置P4.0为电容触摸并使能电容触摸功能：

1. CAPTIO0CTL |= CAPTIOEN;
   
2. CAPTIO0CTL |= CAPTIOPOSEL__P4;
   
3. CAPTIO0CTL |= CAPTIOPISEL_0；

复制代码

这时候P4.0管脚上就会产生震荡信号。

下一步就是配置定时2，配置为输入时钟使用电容触摸按键的输出信号，计数模式，禁用中断等
从datasheet看到只有Timer A2、A3可以用电容触摸信号作为时钟源
我这里选择的是A2：

1. TA2_config.clockSource              = TIMER_A_CLOCKSOURCE_INVERTED_EXTERNAL_TXCLK;
   
2. TA2_config.clockSourceDivider       = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1;
   
3. TA2_config.timerInterruptEnable_TAIE = TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_DISABLE;
   
4. TA2_config.timerClear               = TIMER_A_DO_CLEAR;
   
5. Timer_A_configureContinuousMode(TIMER_A2_MODULE, &TA2_config);

复制代码

对于定时器1，我是使用了看门狗定时器WDT_A，配置如下：

1. CS_setReferenceOscillatorFrequency(CS_REFO_128KHZ);  // Set Internal low-power low-frequency oscillator 32KHz
   
2. CS_initClockSignal(CS_ACLK, CS_REFOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1); // REFOCLK -> ACLK
   
3. WDT_A_initIntervalTimer(WDT_A_CLOCKSOURCE_ACLK, WDTIS_7);   // ACLK -> WDT_A
   
4. WDT_A_registerInterrupt(WDT_A_IsrHandler);
   
5. Interrupt_enableInterrupt(INT_WDT_A);

复制代码

WDT_A的中断函数INT_WDT_A()里什么都没做，只是用来从LPM0中唤醒。

以上就是全部的配置工作，接下来就可以实际测量引脚上的震荡信号了：

1. Timer_A_clearTimer(TIMER_A2_MODULE);
   
2. WDT_A_clearTimer();
   
3. WDT_A_startTimer();
   
4. Timer_A_startCounter(TIMER_A2_MODULE, TIMER_A_CONTINUOUS_MODE);
   
5. PCM_gotoLPM0();
   
6. 
   
7. Timer_A_stopTimer(TIMER_A2_MODULE);
   
8. WDT_A_holdTimer();
   
9. count = Timer_A_getCounterValue(TIMER_A2_MODULE);

复制代码

清空两个定时器
开启WDT_A 开始计时
开启Timer_A 开始记录周期数
进入LPM0等待WDT_A 定时结束
定时结束后从LPM0唤醒
停止Timer_A
停止WDT_A
读取Timer_A的计数值

这样得到的count值就是这一个WDT_A定时周期内，TimerA2计数得到的震荡周期数。

对应不同的电容值会有不同的震荡计数，接下来就可以判断出这个引脚上的电容有没有变化、变化了多少，从而也就可以判断出按键有没有被按下啦

ok，大致的操作就是以上啦，至于进一步的优化工作就请大家自己动手咯~~~

以上！

七月份的尾巴~突然想起来432~~~八月份的前奏~就把它搞起来
继续折腾MSP432 Launchpad 串口驱动OLED 改为硬件SPI
我的432 launchpad 扩展板，不过有点悲剧
我的MSP432 launchpad 扩展板 之 电容触摸板 终于调通啦

sunduoze

很感谢楼主的分享，用ti的mcu很长时间，触摸部分都没怎么调过，有您这个分享，年前忙完一定试一波，我的片子也吃了半年的灰了，是该打扫干净过个年

anqi90

sunduoze 发表于 2016-1-12 23:09
很感谢楼主的分享，用ti的mcu很长时间，触摸部分都没怎么调过，有您这个分享，年前忙完一定试一波，我的片 ...

其实这个电容触摸是相当简单的，一个引脚上接一块铜皮就是一个按键，剩下的就都是软件的工作了

sunduoze

看来您的软件写的比较屌，总是想不通怎么实现的，后面有时间一点实践一波

zca123

很棒的分享。

anqi90

sunduoze 发表于 2016-1-13 04:25
看来您的软件写的比较屌，总是想不通怎么实现的，后面有时间一点实践一波

其实并不复杂的，我一开始的时候也是一头雾水，慢慢就摸索出来了

anqi90

zca123 发表于 2016-1-13 09:26
很棒的分享。

lising

谢谢楼主分享！触摸按键的帖子当年看过。

anqi90

lising 发表于 2016-1-13 17:28
谢谢楼主分享！触摸按键的帖子当年看过。

哈哈，那可是很长时间啦

anqi90

更新视频啦~~~

michael_llh

这个非常棒诶！！支持支持！

1592849877

收藏了。MSP432 触摸与FR2633的触摸有区别吗？

anqi90

1592849877 发表于 2016-10-10 10:32
收藏了。MSP432 触摸与FR2633的触摸有区别吗？

应该是类似的，可以找CCS里带的例程参考一下

魏世桥

您好，请问下这个方案可以购买吗？学习使用