中级
30 分钟

使用AT42QT1110和MK64FN1M0VDC12感受触控的不同

互动的未来!

TouchKey 3 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 26, 2024

点击板

TouchKey 3 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

将电容触摸功能融入您的项目中,见证用户体验的转变。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

TouchKey 3 Click使用Microchip的AT42QT1110,这是一款11键的QTouch®触摸传感器集成电路。它可以根据应用的不同以几种不同的方式进行配置:可以用于支持更多或更少的传感器通道,支持直接输出以触发特定通道上的中断,可以使用其#CHANGE输出引脚在传感器之一检测到触摸事件时触发一个全局中断,或者通过使用SYNC输入信号在特定时间间隔内触发感应脉冲来改善功耗。TouchKey 3 Click使用七个电容感应通道,其中#CHANGE引脚被路由到mikroBUS™的INT引脚,这样如果任何传感器检测到触摸事件,就可以触发中断。这可以在按下按键时触发SPI读取周期,而不需要不断轮询AT42QT1110的寄存器。然而,#CHANGE引脚的行为是可编程的,关于其功能的更多信息可以在AT42QT1110的数据手册中找到。SYNC引脚被拉高并且未被使用,允许单击板在Free Run模式下运行,这可以实现最快的按键按下检测时间。AT42QT1110的#RESET引脚被路由到mikroBUS™的RST引脚,并且用于重置设备并重新初始化其工作参数-可以使用存储在EEPROM中的值或者在EEPROM中不包含任何保存的值的情况下加载到RAM中的默认值。在RESET事件发生后的160ms内SPI将不可用。该引脚应拉到高逻辑电平以重置设

备。AT42QT1110传感器具有用于配置设备工作参数的内部寄存器。设备模式寄存器是重要的配置寄存器之一,用于控制单击板的整体操作。设备模式寄存器的KEY_AC位用于设置检测触发模式:通过SYNC引脚为0或通过内部定时器为1(应设置为1,因为SYNC引脚被拉到高逻辑电平);MODE位:用于7个或11个通道配置的0或1(应设置为0以进行7个通道操作);信号位:串行为0,并行为1;SYNC位:用于上升沿的0,零电平检测的1(由于KEY_AC设置为1,因此忽略);重复时间位字段:这四个位设置扫描间隔之间的重复时间。如果将重复时间设置为0,则新的扫描周期将在上一个周期之后立即执行,从而实现最快的触摸检测。该位字段的值乘以16ms即可得到最终的重复时间。TouchKey 3 click还具有信号处理功能,以提供更好的按钮检测。相邻按键抑制(AKS®)技术可以在每个通道上进行配置。启用了AKS®的通道组将被处理,以便仅保留检测到的按键,而其他传感器将被忽略。当当前活动按键释放时,启用了AKS®的其他传感器将仅被激活。未选择AKS®的传感器通道将保留同时感应触摸的能力。这项技术可以提供更好的按键准确性,并减少需要按键按下检测精度的应用中的虚假检测。检测集成(DI)是另一种用于

更好地感应按键按下的技术。当按键首次被按下时,将启动一个计数器。如果计数器超时且传感器通道仍然检测到按键按下,则该按键按下将被声明为真。否则将被忽略为假。这充当了一种去抖动,并防止了虚假检测。DI技术是按传感器实现的。AT42QT1110 IC具有EEPROM存储器,可存储当前RAM设置。所有寄存器都保存在RAM中,并且在上电复位事件(POR)后,EEPROM存储器中存储的值将自动复制到寄存器中。否则,寄存器将加载默认值。所有这些功能都可以通过SPI总线进行访问和配置。SPI通信可以是快速SPI模式或完整SPI模式。在快速SPI模式下工作时,设备将发送包含基本数据的7字节序列,例如通道的检测和错误状态。在此模式下,不需要主机MCU命令,并且此序列将连续从AT42QT1110 IC中时钟输出。通过在通信选项设置寄存器中设置SPI_EN位可以启用快速SPI模式。所有SPI引脚和片选引脚均被路由到mikroBUS™上的适当引脚。标记为VCC SEL的板载SMD跳线选择电源供应和逻辑电压电平。此点击板可与3.3V和5V MCU一起工作。提供的TouchKey 3 Click库包含用于配置设备和全面直观地读取触摸事件的函数。包含的示例应用程序演示了这些函数的使用,并可用作自定义设计的参考。

TouchKey 3 Click top side image
TouchKey 3 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

NC
NC
AN
Reset
PB11
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PB13
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

TouchKey 3 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
Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background 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

实时跟踪您的结果

应用程序输出

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

这个库包含了TouchKey 3 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • touchkey3_send_command - 执行可能的命令之一。

  • touchkey3_send_request - 发送请求命令,并返回响应。

  • touchkey3_get_data - 从所选配置寄存器读取数据。

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 TouchKey3 Click example
 * 
 * # Description
 * This click uses 7 capacitive sensing channels, with the #CHANGE pin routed to the INT pin of the mikroBUS™, 
 * so that an interrupt can be triggered if any of the sensors detect a touch event. 
 * This can be used to trigger an SPI read cycle only when the key is actually pressed, 
 * avoiding the need for constant polling of the sensor registers.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes click driver and performs a soft reset of the click.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the status of the keys, and outputs a message if a key is touched.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "touchkey3.h"


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

static touchkey3_t touchkey3;
static log_t logger;

static uint8_t return_data[ 2 ];
static uint8_t counter;
static uint8_t temp;
static uint8_t old_state;
static const uint16_t timeout_state = 1000;
static uint16_t timeout_cnt;

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

uint8_t calculationt_index ( uint8_t data_in )
{
    uint8_t counter = 2;
    
    if ( data_in <= 2 )
    {
        return data_in;
    }
    
    while ( data_in > 2 )
    {
        data_in /= 2;
        counter++;
    }
    
    return counter;
}

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    touchkey3_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.

    touchkey3_cfg_setup( &cfg );
    TOUCHKEY3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    touchkey3_init( &touchkey3, &cfg );

    touchkey3_reset( &touchkey3 );
    touchkey3_send_command( &touchkey3, TOUCHKEY3_CMD_RESET );
    timeout_cnt = timeout_state;
    
    Delay_ms( 300 );
}

void application_task ( void )
{   
    touchkey3_send_request( &touchkey3, TOUCHKEY3_REQ_ALL_KEYS, &return_data );

    for ( counter = 0; counter < 7; counter++ )
    {
        if ( ( return_data[ 1 ] >> counter ) & 0x01 )
        {
            log_printf( &logger, "Touch detected on key %d\r\n", ( uint16_t )(counter+1) );
            Delay_ms( 1000 );
        }
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


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

额外支持

资源

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