中级
30 分钟

使用LDC3114和MK64FN1M0VDC12检测感应触摸按钮的按压

感应检测

LDC Touch Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

LDC Touch Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

检测导电目标物体的存在和位置。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LDC Touch Click基于德州仪器的LDC3114-Q1,这是一款混合多通道、高分辨率的电感-数字转换器。这种感应式设备通过在印刷电路板上实现的线圈来测量导电目标物体的微小偏移,从而实现人机界面(HMI)的触摸按钮设计。按钮按下会在导电目标物体中形成微小的偏转,这会导致共振传感器中的频率变化,并通过测量这种频率变化确定按钮按下的时刻。由于每个输入通道的灵敏度可调,LDC3114-Q1可以可靠地与各种物理按钮结构和材料配合使用。LDC3114-Q1提供两种主要操作模式:原始数据访问模式和按钮算法模式,由寄存器设置控制。按钮模式可以自动校正导电目标物体中的任何变形,并提供良好匹配的通道,允许进行差分和比值测量,从而实现对环境和老化条件

(如温度和机械漂移)的补偿。另一方面,它还实现了原始数据访问模式,其中MCU可以直接读取表示传感器有效电感的数据,并实现进一步的后处理。该Click board™使用标准的I2C 2线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高400kHz的快速模式操作。此外,LDC3114-Q1需要1.8V的电压才能正确工作。因此,一个小型的调节LDO,TLV700,从3V3 mikroBUS™电源轨道提供1.8V。如前所述,该板上包含四个触摸按钮,表示板的上部顶部。每个按钮都有自己的LED指示灯,表示该区域的活动。如果在这些板上的其中一个触摸事件被检测到,则相应LED的状态将被更改,表示激活的通道;更准确地说,已在该特定区域检测到触摸。除了LED指示灯,这些通道的数据

还可以通过从S0到S3标记的四个引脚进行处理,分别路由到mikroBUS™插座的AN、RST、CS和PWM引脚。此外,额外的中断信号通过mikroBUS™插座上的INT引脚路由,指示特定中断事件发生(触摸检测、可用新数据等),以及两种操作模式。正常功率模式用于10、20、40或80SPS的主动采样,低功率模式用于0.625、1.25、2.5或5SPS的减少电流消耗,可通过标记为MODE SEL的板上开关选择。这个Click board™只能在3.3V逻辑电压电平下运行。因此,在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压转换。然而,该Click board™配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

LDC Touch Click top side image
LDC Touch Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Channel 0 Data
PB2
AN
Channel 1 Data
PB11
RST
Channel 2 Data
PC4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Channel 3 Data
PA10
PWM
Interrupt
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LDC Touch Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 LDC Touch Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ldctouch_get_int_pin - 此函数返回 INT 引脚的逻辑状态。

  • ldctouch_get_data - 此函数读取状态、输出状态和所有按钮的原始数据。

  • ldctouch_set_operation_mode - 此函数设置操作模式。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief LDCTouch Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of LDC Touch Click board by configuring 
 * the buttons to trigger on finger press, and reading the buttons state in the loop.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and configures the buttons to be active on finger press.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the button active event interrupt and then reads and displays the buttons
 * state and their raw data on the USB UART every 200ms approximately.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ldctouch.h"

static ldctouch_t ldctouch;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ldctouch_cfg_t ldctouch_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    ldctouch_cfg_setup( &ldctouch_cfg );
    LDCTOUCH_MAP_MIKROBUS( ldctouch_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == ldctouch_init( &ldctouch, &ldctouch_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LDCTOUCH_ERROR == ldctouch_default_cfg ( &ldctouch ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static bool button_active = true;
    if ( !ldctouch_get_int_pin ( &ldctouch ) )
    {
        ldctouch_data_t button_data;
        if ( LDCTOUCH_OK == ldctouch_get_data ( &ldctouch, &button_data ) )
        {
            button_active = true;
            log_printf ( &logger, " Active button: -" ); 
            for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 4; cnt++ )
            {
                if ( button_data.out_state & ( 1 << cnt ) )
                {
                    log_printf ( &logger, " %u - ", ( uint16_t ) cnt ); 
                }
            }
            log_printf ( &logger, "\r\n Button 0 raw data: %d\r\n", button_data.ch0_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 1 raw data: %d\r\n", button_data.ch1_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 2 raw data: %d\r\n", button_data.ch2_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 3 raw data: %d\r\n\n", button_data.ch3_raw_button );
            Delay_ms ( 200 );
        }
    }
    else
    {
        if ( button_active )
        {
            button_active = false;
            log_printf ( &logger, " Active button: - none -\r\n" ); 
        }
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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