初学者
10 分钟

结合MPR121和PIC18F57Q43,创造任何你能想到的电容应用

七个夹子,无限可能!

TouchClamp Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

TouchClamp Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

旨在增强用户体验,我们的解决方案促进了导电材料的无缝集成,使它们能够作为直观的输入按钮。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

TouchClamp Click基于NXP半导体的MPR121,这是一个接近电容触摸传感器控制器。MPR121使用七个电极/电容感应输入,其中四个用于LED驱动(H、C、B、A)和GPIO的多功能。一个电极是标记为H的板中间的额外电容按钮。它还具有第八个模拟电极,代表了所有电极同时充电。MPR121具有针对每个电极输入的集成独立自动校准和自动配置,以及针对每个电极的单独触摸和释放触发阈值,提供了滞后和电极独立性。使用TouchClamp click进行实验的最简单方法是使用带鳄鱼夹的导线。在选择导电物体时,可以随心所欲地选择罐头、水果、罐盖等等。MPR121芯片还具有其他几个功能,可简化开发和集成。首先,它对原始ADC数据应用三级数字滤波以消除高低

频噪声,确保在各种应用中正确注册中断。自动校准功能根据供应商的数据表,“不断学习每个单独电极的背景基线电容,因此系统 只需要从这些基线中编程表示触摸或释放的小变化量。”自动配置使用给定的目标充电电平,因此芯片可以自动运行以获取每个电极的优化充电电流和充电时间设置,而无需知道电极输入上的特定电容值。电容感应使用恒定的直流电流电容感应方案,可以测量从10pF到2000pF以上的电容,分辨率高达0.01pF。输入感应节点上测得的电压与电容成反比,并由内部10位ADC进行采样。触摸感应将基线值与当前即时电极数据进行比较,以确定是否发生触摸或释放,并具有设置触摸/释放阈值的功能。接近感应充当近距离接近感应系统,所有电极可以一起召唤以

创建单个大电极,从而覆盖更大的区域。触摸感应和接近感应可以同时使用。在12个电极中,其中八个可以用作GPIO,可用于驱动LED或用于GPIO。TouchClamp Click使用I2C 2-Wire接口与主机MCU通信。它还具有ADDR SEL跳线,用于在两个可用的I2C地址之间进行选择,并且可以连接到VDD或VSS(默认设置为VSS位置)。此外,TouchClamp Click配备了中断INT引脚,每当检测到触摸或释放时就会触发。此Click board™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

TouchClamp Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards 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
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

TouchClamp Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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TouchClamp Click驱动程序的API。

关键函数:

  • etouchclamp_get_touch_data - 获取触摸数据函数

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 TouchClamp Click example
 * 
 * # Description
 * This demo-app shows the touch position using TouchClamp click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuring clicks and log objects.
 * Setting the click in the default configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Detect and dispay touch position when the click is triggered.
 * 
 * \author Nenad Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "touchclamp.h"

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

static touchclamp_t touchclamp;
static log_t logger;
uint16_t touch_data;
uint16_t touch_data_old;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    touchclamp_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.

    touchclamp_cfg_setup( &cfg );
    TOUCHCLAMP_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    touchclamp_init( &touchclamp, &cfg );
    Delay_ms( 100 );
    
    touchclamp_soft_reset( &touchclamp );
    Delay_ms( 100 );
    
    touchclamp_default_cfg( &touchclamp );
    Delay_ms( 100 );
    
    touch_data_old = TOUCHCLAMP_NO_TOUCH;
    
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Touch Clamp Click \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    touch_data = touchclamp_get_touch_data( &touchclamp );
    
    if ( touch_data_old != touch_data )
    {
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_H )
            log_printf( &logger, "  - - - - - - - H\r\n" );
            
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_G )
            log_printf( &logger, "  - - - - - - G -\r\n" );
            
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_F )
            log_printf( &logger, "  - - - - - F - -\r\n" );
                                                       
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_E )                       
            log_printf( &logger, "  - - - - E - - -\r\n" );
                                                       
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_D )                       
            log_printf( &logger, "  - - - D - - - -\r\n" );
                                                       
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_C )                       
            log_printf( &logger, "  - - C - - - - -\r\n" );
                                                       
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_B )                       
            log_printf( &logger, "  - B - - - - - -\r\n" );
                                                       
        if ( touch_data == TOUCHCLAMP_TOUCH_POSITION_A )                       
            log_printf( &logger, "  A - - - - - - -\r\n" );
      
        touch_data_old = touch_data;
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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