中级
30 分钟

通过使用KMR221和STM32L496AG,实现精确的电压管理尽在指尖

每次按下按钮,切换电压

Analog Key Click with Discovery kit with STM32L496AG MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

Analog Key Click

开发板

Discovery kit with STM32L496AG MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L496AG

这种模拟键盘配备了六个触觉按钮,允许用户以无与伦比的精度从一系列电压水平中进行选择,非常适合各种电气应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Analog Key Click基于C&K的KMR221,这是一个高质量的单刀单掷(SPST)开关。这些按钮的额定切换周期高达300,000次,且具有小于100 mΩ的非常低的开启电阻。这些按钮橡胶化,按下时有舒适的触觉感受。按下按钮时,相应的连接点会被重定向到德州仪器的低功耗运算放大器OPA344的输入,该放大器配置为单位增益工作,形成微控制器(MCU)输入的缓冲器。这防止了MCU输入引脚阻抗的变化,并提供了一定程度的静电放电

(ESD)保护。通过用两个等效电阻(上部电阻组的RE1和下部电阻组的RE2)替代电压分配器电阻,可以更好地理解原理:当按下顶部按钮(T1)时,等效RE1电阻将为0 Ω,因此,无论RE2电阻如何,AN引脚处的电压将等于VCC。当按下第二个按钮(T2)时,等效RE1电阻为1 kΩ,而RE2电阻为5K。电压分配器的VCC电压可以使用Click板™上的SMD跳线选择,标记为VSEL。此跳线选择3.3V或5V mikroBUS™电源轨作为VCC源。

由于许多MCU无法容忍引脚上的5V电压,VSEL位置默认设置为3.3V。然而,如果特定应用需要5V操作,只需将VSEL跳线的位置移到5V位置即可。选定的输出电压出现在Analog Key Click的mikroBUS™的AN引脚上,标记为VO。然后可以由MCU的A/D转换器采样并用于控制设备。由于Analog Key Click仅需一个引脚即可运行,因此非常适用于引脚数量受限的问题严重的应用。

Analog Key Click top side image
Analog Key Click bottom side image

功能概述

开发板

32L496GDISCOVERY Discovery 套件是一款功能全面的演示和开发平台,专为搭载 Arm® Cortex®-M4 内核的 STM32L496AG 微控制器设计。该套件适用于需要在高性能、先进图形处理和超低功耗之间取得平衡的应用,支持无缝原型开发,适用于各种嵌入式解决方案。STM32L496AG 采用创新的节能架构,集成

了扩展 RAM 和 Chrom-ART 图形加速器,在提升图形性能的同时保持低功耗,使其特别适用于音频处理、图形用户界面和实时数据采集等对能效要求较高的应用。为了简化开发流程,该开发板配备了板载 ST-LINK/V2-1 调试器/编程器,提供即插即用的调试和编程体验,使用户无需额外硬件即可轻松加载、调

试和测试应用程序。凭借低功耗特性、增强的内存能力以及内置调试工具,32L496GDISCOVERY 套件是开发先进嵌入式系统、实现高效能解决方案的理想选择。

Discovery kit with STM32L496AG MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32L496AG Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

169

RAM (字节)

327680

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PA4
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
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Analog Key Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Discovery kit with STM32L496AG MCU作为您的开发板开始。

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly
Thermo 21 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
Discovery kit with STM32H750XB MCU NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含Analog Key Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • analogkey_get_key - 返回按下了哪个按钮的功能。

  • analogkey_set_resolution - 设置分辨率的功能。

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 AnalogKey Click example
 * 
 * # Description
 * This application logs what button is pressed.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads ADC value and detects which button is pressed based on that value.
 * 
 * 
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "analogkey.h"

#define ANALOGKEY_N_SAMPLES  50

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

static analogkey_t analogkey;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    analogkey_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... ----" );

    analogkey_cfg_setup( &cfg );
    ANALOGKEY_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( analogkey_init( &analogkey, &cfg ) == ADC_ERROR )
    {
        log_info( &logger, "---- Application Init Error. ----" );
        log_info( &logger, "---- Please, run program again... ----" );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, "---- Application Init Done. ----\n" );
}

void application_task ( void )
{
    float an_voltage = 0;
    analogkey_key_id_t key;
    float an_average = 0;
    
    an_voltage = analogkey_read_voltage( &analogkey );
    
    if ( an_voltage > 0.2 )
    {
        an_average += an_voltage / ANALOGKEY_N_SAMPLES;
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < ANALOGKEY_N_SAMPLES - 1; cnt++ )
        {
            an_voltage = analogkey_read_voltage( &analogkey );
        
            an_average += an_voltage / ANALOGKEY_N_SAMPLES;
        }
    }
    
    if ( ( key = analogkey_get_key( &analogkey, an_average ) ) != ANALOGKEY_TOUCH_KEY_NONE )
    {
        log_printf( &logger, " T%u is pressed.\r\n", (uint16_t)key );
        
        while ( analogkey_read_voltage( &analogkey ) > 0.2 ) {
             Delay_ms ( 1 );   
        }
    
        log_printf( &logger, " T%u is released.\r\n", (uint16_t)key );
        Delay_ms ( 10 );
    }
}

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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