初学者
10 分钟

使用SX8633和STM32F410RB扩展电容输入数量

触摸,轻敲,胜利

Cap Extend Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Cap Extend Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

塑造互动的未来,设计吸引并赋予用户力量的解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Cap Extend Click基于Semtech的SX8633,这是一款低功耗电容按钮触摸控制器,配备了增强的LED驱动器和接近传感功能。它是一个完全集成的12通道解决方案,无需外部组件。SX8633 IC具有10位ADC和高达100pF的偏置电容补偿,具有完全灵敏度。由于其高分辨率,它支持各种尺寸和形状的触摸板与此Click board™一起使用。覆盖材料最厚可达5mm,可用于极其健壮的ESD免疫系统设计,简化了集成到触摸面板、控制单元和类似应用中。SX8633具有自动偏移校准功能,可消除由于温度和湿度引起的误触发,并在上电时启动。触摸按钮和接近传感操作的原理几乎相同。唯一的区别在于接近传感是通过覆盖层上方的空气几厘米进行的,而作为按钮时,如果手指或

手触摸它,则处于ON状态,如果远离传感 器,则处于OFF状态。模拟感应接口(ASI)将传感器的电荷转换为数字处理的脉冲。ASI由ADC、DAC、多路复用器、模拟开关、参考电压和外部积分电容组成。在LED应用中,自动光模式可以为每个GPIO单独启动LED渐变效果,具有256个PWM步骤的线性和对数控制。SX8633有三种工作模式。主动模式具有快速扫描周期,响应时间可高达30ms,在此间隔内扫描所有启用的传感器,并处理数据。Doze模式可以增加扫描周期时间,从而将响应时间提高到195ms。在休眠模式中,SX8633关闭除通信接口和GPI外的所有内容,在此期间不进行任何传感器扫描。用户可以操作这些主动 和Doze模式的扫描周期,以减少功耗。从

Doze模式进入主动模式时,用户可以简单地触摸任何按钮。Cap Extend Click使用标准和快速模式的I2C 2-Wire接口,最大时钟频率为400KHz,与主机微控制器通信。中断INT引脚也可用,在主动或Doze中的每个扫描周期更新一次。当发生按钮事件或GPI边沿事件时进入主动或Doze时,中断将被断言,并在主机MCU进行读取时立即清除。此外,还有一个用于复位SX8633的RST引脚,低电平有效。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压级别进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它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。

Cap Extend Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB 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 STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

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
Reset
PC12
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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Cap Extend 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 STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
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

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

这个库包含 Cap Extend Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • capextend_reset - 此函数对点击模块进行软件复位

  • capextend_read_msb_buttons - 此函数读取 MSB 按钮映射数据

  • capextend_read_lsb_buttons - 此函数读取 LSB 按钮映射数据

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 CapExtend Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases the initialization and configuration of the logger and click modules
 * and later on shows how to read and display the 16-bit button map ( LSB + MSB ).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the click and logger modules.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function collects map data and displays the 16-bit button map, where each bit that has
 * the value 1 represents a button that has been pressed.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "capextend.h"

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

static capextend_t capextend;
static log_t logger;

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    capextend_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.

    capextend_cfg_setup( &cfg );
    CAPEXTEND_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    capextend_init( &capextend, &cfg );
    capextend_reset( &capextend );
}

void application_task ( )
{
    uint16_t buttons = 0;

    buttons = capextend_read_buttons( &capextend );


    log_printf( &logger, " * ---------BUTTTONS--------- * \r\n" );
    
    for ( uint8_t counter = 0; counter < 12; counter++ )
    {
        if ( ( buttons >> ( 11 - counter ) ) & 1 )
        {
            log_printf( &logger, " * " );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, " o " );
        }
    }

    log_printf( &logger, "\r\n * ------------------------------- * \r\n\r\n" );
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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