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使用 IQS525 和 STM32G071RB 沉浸在无缝控制的世界

滑动、点击、升级

Touchpad 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Touchpad 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

轻松处理任务,触控板结合了灵敏度和响应速度,并与专用微控制器的强大处理能力完美融合。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Touchpad 2 Click基于IQS525,这是一款由Azoteq设计的电容感应控制器,适用于使用投射电容触摸面板的多点触控应用。它提供高灵敏度的接近/悬停检测和接触(触摸)检测。该设备具有内部电压调节器和内部电容实现(ICI),以减少外部组件的需求,可以在Click板™上看到(此IC需要的附加组件非常少)。先进的集成信号处理能力产生了一个稳定、高性能的电容控制器,具有高灵敏度。在Touchpad 2 Click的正面,一个清晰定义的区域代表触摸板区域。该区域是PCB上的导电电极矩阵,相互电隔离,排列为X和Y的行列。电

极由多个菱形元件组成,每个元件通过导电颈连接到下一个元件。控制器在触摸板区域使用投射电容充电转移原理。当诸如人类手指之类的导电物体接近感应板时,检测到的电容将减小。观察触摸板区域各感应点的测量结果,控制器能够确定所有通道的接近/悬停检测和接触(触摸)检测,并准确确定触摸区域的坐标。由于IQS525的高级灵敏度,还可以获得多个非接触(悬停)坐标。这些悬停坐标可以预测接近用户的触摸坐标,在触摸发生之前允许创新的用户界面选项。多个滤波器被实现以抑制、检测噪声,跟踪慢速变化的

环境条件,并避免可能的漂移效应。Touchpad 2 Click通过标准I2C 2线接口与MCU通信,标准模式下时钟频率高达100kHz,快速模式下高达400kHz。一个附加的就绪信号路由到mikroBUS™插座的INT引脚,当通信窗口可用时指示。因此,使用INT引脚作为通信触发是响应速度的最佳选择,但轮询也是一个不太理想的选项。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。然而,Click板™配备了一个库,包含函数和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Touchpad 2 Click top side image
Touchpad 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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 STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Touchpad 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU 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

该库包含 Touchpad 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • touchpad2_check_version - TouchPad 2检查版本功能

  • touchpad2_get_touch - TouchPad 2获取触控功能

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 main.c
 * @brief TouchPad2 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the TouchPad 2 Click driver.
 * The library contains drivers to get touch details,
 * the number of touches, X and Y coordinates and touch strength. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C driver, check communication and reads device version information.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the TouchPad 2 Click board. 
 * Read XY data consisting of a status byte, the number of touches,
 * X and Y coordinates and touch strength data. 
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "touchpad2.h"

static touchpad2_t touchpad2;
static log_t logger;
touchpad2_ver_info_t ver_info;
touchpad2_touch_t touch_data;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;              /**< Logger config object. */
    touchpad2_cfg_t touchpad2_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.

    touchpad2_cfg_setup( &touchpad2_cfg );
    TOUCHPAD2_MAP_MIKROBUS( touchpad2_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = touchpad2_init( &touchpad2, &touchpad2_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    touchpad2_default_cfg ( &touchpad2 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 1000 );
    
    touchpad2_check_version( &touchpad2, &ver_info );
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( ver_info.product_num != TOUCHPAD2_IQS525_PRODUCT_NUMBER ) {
        log_error( &logger, " Communication Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Product number : %u \r\n", ver_info.product_num );
    log_printf( &logger, " Project number : %u \r\n", ver_info.projec_num );
    log_printf( &logger, " Version        : %.1f \r\n", ver_info.version );
    log_printf( &logger, " HW ID          : %u \r\n", ver_info.hw_id );
    log_printf( &logger, " HW Revision    : %u \r\n", ver_info.hw_revision );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
    
    log_printf( &logger, " Waiting for a new touch\r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) {
   
    touchpad2_wait_ready( &touchpad2 );
    
    touchpad2_get_touch ( &touchpad2, &touch_data );
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( ( touch_data.id_tag == TOUCHPAD2_ID_TAG_TOUCH_1 ) || 
         ( touch_data.id_tag == TOUCHPAD2_ID_TAG_TOUCH_2 ) ||
         ( touch_data.id_tag == TOUCHPAD2_ID_TAG_TOUCH_3 ) ||
         ( touch_data.id_tag == TOUCHPAD2_ID_TAG_TOUCH_4 ) ||
         ( touch_data.id_tag == TOUCHPAD2_ID_TAG_TOUCH_5 ) ) {
        log_printf( &logger, "  Number of touches : %d \r\n", ( uint16_t ) touch_data.no_of_fingers );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, "  Coordinate X = %d \r\n", touch_data.x_pos );
        log_printf( &logger, "  Coordinate Y = %d \r\n", touch_data.y_pos );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, "  Touch Strength   : %u  \r\n", ( uint16_t ) touch_data.touch_str );
        log_printf( &logger, "------------------------ \r\n" );
        Delay_ms( 500 );    
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

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资源

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