中级
30 分钟

使用 CAP1293 和 STM32G474RE 使交互更加直观。

从轻触开始。

TouchKey 4 click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

TouchKey 4 click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

加入这场运动,创建能够通过触摸功能栩栩如生的界面。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

TouchKey 4 Click基于Microchip的CAP1293,这是一款具有接近检测功能的3通道电容触摸传感器。该集成电路具有三个独立可配置的电容触摸通道,并带有自动校准功能。它使用I2C协议进行通信,I2C总线引脚路由到相应的mikroBUS™引脚:SMCLK是I2C时钟引脚,路由到mikroBUS™的SCK引脚,而SMDATA是I2C数据引脚,路由到mikroBUS™的SDA引脚。此外,一个#ALERT引脚路由到mikroBUS™的INT引脚,触发主控MCU上的中断。该板上有三个PCB垫用于检测触摸或接近事件。这些垫子是板的顶部唯一的元素,允许安装保护性丙烯酸玻璃层。电容传感器通道具有可编程的灵敏度阈值和自动重新校准功能,以补偿环境变化。该设备可以在几种功耗模式下工作,并具有活动和待机模式的单独输入设置。重新校准程序可以自动触发或按需触发,用于设置输入通道的“未触摸”状态的基础寄存器值。CAP1293集成电路还集成了提供有效干扰

保护的部分。电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)检测部分在检测到噪声超过阈值时通过丢弃损坏的字节来保护。此外,内部算法处理虚假输入读数,如负值和“按键卡住”事件,将设置相应的位以指示问题,并可设置为触发重新校准程序。一般情况下,设备在空闲时始终返回到节能模式。如果通过所有已启用的通道的编程循环时间足够长,那么在循环结束之前将完成对所有已启用的通道的采样。当发生这种情况时,设备将返回到节能模式,等待另一个循环开始。如果没有足够的时间对所有通道进行采样,则设备将不会返回到节能模式。这将影响整体功耗。多点触摸模式检测(MTPD)设置要生成触摸事件的模式。此模式可以由同时触摸多个特定传感器、触摸传感器的最小数量或当它们的噪声标志位在状态寄存器中被设置时触发。此功能可用于检测闭合的盖子或类似事件。中断引擎区分简单触摸和触摸保持事件。当检测到/释放了垫子的触摸时,可以生成

一次中断,或者在垫子被触摸时重复生成中断。触摸检测的一个特殊情况是电源按钮模式。此模式要求在生成中断之前按下按钮一段编程的间隔时间。这允许在任何应用中实现简单的电源按钮功能。中断可以生成各种其他事件,例如校准失败和类似辅助事件。按住模式对于开发音量控制应用程序非常有用。在特定通道的第一个触摸事件之后启动可编程间隔计时器。如果在定时器到期后没有检测到释放事件,则在编程间隔中生成中断。这可以用于实现音量增加/减小按钮、调光按钮等应用程序。任何中断事件都会将#ALERT引脚驱动到低逻辑状态。该引脚路由到mikroBUS™的INT引脚,并用于在主控MCU上触发中断事件。有关寄存器及其功能的更多信息,请参阅CAP1293集成电路数据表。然而,提供的点击库提供了一个用于轻松简单地控制Touch Key 4 Click的功能。提供的应用示例演示了它们的功能,并可用作自定义项目的参考。

TouchKey 4 Click top side image
TouchKey 4 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Touch Key 4 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

这个库包含 TouchKey 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • touchkey4_detect_touch - 此功能用于检测传感器输入上的触摸,并检查触摸是否被检测到或释放。

  • touchkey4_set_active_mode - 此功能将设备置于活动模式,并在活动模式下启用所需的输入。

  • touchkey4_set_standby_mode - 此功能将设备置于待机模式,并在待机模式下启用所需的输入。

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 
 * \brief TouchKey4 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo performs touch & release detection Click functionality.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Device and driver initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * Calls function to check touch detection (is interrupt occured) and shows message on
 * USB UART if touch is detected or if touch is released on enabled inputs.
 *
 * *note:*
 * <pre>
 * TouchKey 4 is configured to work in Combo mode (Active and Standby mode). Input 1 is
 * enabled in Active mode, input 3 is enabled in Standby mode, and input 2 is enabled to
 * work in both modes. In this example the interrupt will be generated when touch is
 * detected and when touch is released. 
 * Standby mode should be used when fewer sensor inputs are enabled, and when
 * they are programmed to have more sensitivity.
 * Sometimes it is neccessary to cycle the board power supply if Click doesn't work. 
 * </pre>
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "touchkey4.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static touchkey4_t touchkey4;
static log_t logger;

static uint8_t sensor_results[ 3 ];
static uint8_t cnt;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    touchkey4_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    touchkey4_cfg_setup( &cfg );
    TOUCHKEY4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    touchkey4_init( &touchkey4, &cfg );

    Delay_ms ( 1000 );
    
    touchkey4_default_cfg( &touchkey4 );
    log_info( &logger, "---- Configured and ready ----" );
}

void application_task ( void )
{
    touchkey4_detect_touch( &touchkey4, sensor_results );
    for ( cnt = 0; cnt < 3; cnt++ )
    {
        if ( sensor_results[ cnt ] == 1 )
        {
            if ( cnt == 0 )
            {
                log_info( &logger, "Input 1 is touched\r\n" );
            }
            else if ( cnt == 1 )
            {
                log_info( &logger, "Input 2 is touched\r\n" );
            }
            else
            {
                log_info( &logger, "Input 3 is touched\r\n" );
            }
        }
        else if ( sensor_results[ cnt ] == 2 )
        {
            if ( cnt == 0 )
            {
                log_info( &logger, "Input 1 is released\r\n" );
            }
            else if ( cnt == 1 )
            {
                log_info( &logger, "Input 2 is released\r\n" );
            }
            else
            {
                log_info( &logger, "Input 3 is released\r\n" );
            }
        }
    }
    Delay_ms ( 300 );
}


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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