在各种人机交互场景中添加触摸控制
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硬件概览
它是如何工作的?
Cap Touch 4 Click基于Azoteq的IQS211B,这是一个单通道电容式接近和触摸控制器,专为需要激活或触摸唤醒功能的应用而设计。IQS211B采用ProxSense®技术,提供高度灵敏的自电容测量,使其非常适合用于接近激活解决方案、人机接口设备和家电。板载的触摸感应垫位于电路板正面,标有圆形触摸感应区域,确保用户轻松互动。此外,它还包含信号调理功能,用于补偿寄生电容并提供准确的信号增益,确保在各种环境条件下可靠的触摸和接近检测。正如所提到的,IQS211B提供高级功能,例如通过其集成的有限状态机实现自动检测和环境补偿,消除了对主MCU的持续交互需求。这允许设备在不受外
部干扰的情况下平稳运行。它还集成了LDO稳压器,以增强对电源噪声的抗干扰能力,内部振荡器确保一致的性能,并内置校准电容器以在长时间使用中保持准确性。该Click板™采用独特的设计格式,支持新推出的MIKROE功能“Click Snap”。与标准版Click板™不同,此功能允许通过折断PCB,使主传感器区域可移动,从而为实现提供了更多可能性。借助Snap功能,IQS211B可以通过访问标记为1-8的引脚独立运行。此外,Snap部分包含一个指定的固定螺丝孔位置,用户可以将Snap板固定在所需的位置。Cap Touch 4 Click通过标准的2线I2C接口与主MCU通信。在标准操作期间,IQS211B传感器执行电容转换,并
通过进入低功耗睡眠模式来节约能源。此睡眠周期的持续时间是可调的,由采样周期设置控制。IQS211B的一个关键特性是其唤醒功能,它能够立即响应I2C总线上检测到的任何活动。一旦唤醒,传感器立即开始转换,确保在实时应用中快速响应。设备使用固定的I2C地址0x47,简化了在各种系统中的通信集成设置。该Click板™只能在3.3V逻辑电平下运行,并通过mikroBUS™插座的EN引脚激活,提供电源启用功能。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电平转换。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,供进一步开发参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
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™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
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。
UART Terminal
- 通过UART终端使用USB to UART converter监控数据有关详细说明,请查看本教程。
软件支持
库描述
该库包含 Cap Touch 4 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
captouch4_read_system_flags
- 此函数用于读取系统标志寄存器。captouch4_read_cap_counts
- 此函数用于读取与电容成正比的计数值。系统经过校准,使计数对电容变化的相对测量尽可能敏感。captouch4_read_lta
- 此函数用于读取长期平均值(LTA)。LTA用于作为参考值,与电容计数进行比较。
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 Cap Touch 4 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Cap Touch 4 click board by reading
* the proximity, touch, and movement events.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Reads the proximity, touch, and movement events and approximately displays
* the results on the USB UART every 200ms. The capacitance counts and the long-term
* average values are also displayed.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "captouch4.h"
static captouch4_t captouch4;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
captouch4_cfg_t captouch4_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.
captouch4_cfg_setup( &captouch4_cfg );
CAPTOUCH4_MAP_MIKROBUS( captouch4_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == captouch4_init( &captouch4, &captouch4_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( CAPTOUCH4_ERROR == captouch4_default_cfg ( &captouch4 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t sys_flags = 0;
uint8_t movement = 0;
uint16_t cap_counts = 0;
uint16_t lta = 0;
if ( CAPTOUCH4_OK == captouch4_read_system_flags ( &captouch4, &sys_flags ) )
{
if ( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_PROX )
{
log_printf( &logger, " Proximity detected\r\n" );
}
if ( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_TOUCH )
{
log_printf( &logger, " Touch detected\r\n" );
}
if ( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_MOVEMENT )
{
if ( CAPTOUCH4_OK == captouch4_read_movement ( &captouch4, &movement ) )
{
log_printf( &logger, " Movement detected: %u\r\n", ( uint16_t ) movement );
}
}
if ( ( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_MOVEMENT ) ||
( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_PROX ) ||
( sys_flags & CAPTOUCH4_SYSFLAGS0_TOUCH ) )
{
if ( CAPTOUCH4_OK == captouch4_read_cap_counts ( &captouch4, &cap_counts ) )
{
log_printf( &logger, " Capacitance counts: %u\r\n", cap_counts );
}
if ( CAPTOUCH4_OK == captouch4_read_lta ( &captouch4, <a ) )
{
log_printf( &logger, " Long-term average: %u\r\n\n", lta );
}
}
else
{
log_printf( &logger, " No detected events\r\n\n" );
}
}
Delay_ms ( 200 );
}
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