学习目标

本节我们来介绍一下有关电容触摸按键的知识点，其实电容触摸我们日常接触的特别多，我们的手机也是使用电容触摸来实现的。我们今天介绍的电容触摸属于非常简单的一种，接下来我们就开始我们今天的介绍吧！

运行结果

电容触摸按键？还是叫他卫生纸按键吧！

内容

硬件介绍

我们首先来介绍一下有关电容触摸按键的硬件知识和原理部分，这些是我们后面编写代码的关键步骤。

电容

关于电容这部分，我就简单介绍一下基本原理，首先我们要知道电容充电（充到可以检测到的值）是需要一定的时间的，而且这个充电是与电容大小有关的。具体就是下面这个公式：Vc=V0*(1-e^(-t/RC))，所以我们只需要知道充电时间就可以知道电容是否被按下。

电容按键按下，电容变大，所需时间也相应变长，如图所示。

还有一个需要注意的点，就是我们现在使用的这个开发板，需要将TPAD与ADC相连，这样才能进行供电操作，所以我们需要用到跳线帽连接。

配置

配置部分就是上节介绍的输入捕获实验，因为我们需要计时，所以是一样的。在此就不重复介绍了，我们重点来看代码。

代码

#include "tpad.h"
#include "delay.h"
#include <stdio.h>#define TPAD_ARR_MAX_VAL  0XFFFFFFFF    //最大的ARR值(TIM2是32位定时器)
vu16 tpad_default_val=0;// 升序排序
int cmp(const void* a, const void* b)
{return *(int *)a - *(int *)b;
}
//初始化触摸按键
//获得空载的时候触摸按键的取值.
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);        }   //排序qsort(buf, 10, sizeof(buf[0]), cmp);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;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_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;  //PA5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;   //速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);//输出0,放电delay_ms(5);TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志TIM_SetCounter(TIM2,0);      //归0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //PA5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不带上下拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5}
//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();while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) == RESET)//等待捕获上升沿{if(TIM_GetCounter(TIM2)>TPAD_ARR_MAX_VAL-500)return TIM_GetCounter(TIM2);//超时了,直接返回CNT的值}return TIM_GetCapture1(TIM2);
}
//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;
#define TPAD_GATE_VAL   100 //触摸的门限值,也就是必须大于tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL,才认为是有效触摸.
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); if(rval>(tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL)&&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)&&(rval>(tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL))) {res=1;}                                               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2输入捕获配置
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM2_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;TIM_ICInitTypeDef  TIM2_ICInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);     //TIM2时钟使能    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能PORTA时钟 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_TIM2); //GPIOA5复用位定时器2GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //GPIOA5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不带上下拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA5//初始化TIM2  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;  //预分频器     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位//初始化通道1TIM2_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01     选择输入端 IC1映射到TIM2上TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;   //上升沿捕获TIM2_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;   //配置输入分频,不分频 TIM2_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC2F=0000 配置输入滤波器 不滤波TIM_ICInit(TIM2, &TIM2_ICInitStructure);//初始化TIM2 IC1TIM_Cmd(TIM2,ENABLE );   //使能定时器2
}

遇到的问题

遇到最大的问题就是，我的手不能改变电容，后面就直接用卫生纸来代替手指了（doge）

总结

本节电容触摸按键就先介绍到这了，希望对于大家有所帮助，谢谢大家观看了！

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