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30 分钟

使用LDC3114和PIC32MZ2048EFM100检测感应触摸按钮的按压

感应检测

LDC Touch Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 7月 22, 2025

点击板

LDC Touch Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

检测导电目标物体的存在和位置。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LDC Touch Click基于德州仪器的LDC3114-Q1,这是一款混合多通道、高分辨率的电感-数字转换器。这种感应式设备通过在印刷电路板上实现的线圈来测量导电目标物体的微小偏移,从而实现人机界面(HMI)的触摸按钮设计。按钮按下会在导电目标物体中形成微小的偏转,这会导致共振传感器中的频率变化,并通过测量这种频率变化确定按钮按下的时刻。由于每个输入通道的灵敏度可调,LDC3114-Q1可以可靠地与各种物理按钮结构和材料配合使用。LDC3114-Q1提供两种主要操作模式:原始数据访问模式和按钮算法模式,由寄存器设置控制。按钮模式可以自动校正导电目标物体中的任何变形,并提供良好匹配的通道,允许进行差分和比值测量,从而实现对环境和老化条件

(如温度和机械漂移)的补偿。另一方面,它还实现了原始数据访问模式,其中MCU可以直接读取表示传感器有效电感的数据,并实现进一步的后处理。该Click board™使用标准的I2C 2线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高400kHz的快速模式操作。此外,LDC3114-Q1需要1.8V的电压才能正确工作。因此,一个小型的调节LDO,TLV700,从3V3 mikroBUS™电源轨道提供1.8V。如前所述,该板上包含四个触摸按钮,表示板的上部顶部。每个按钮都有自己的LED指示灯,表示该区域的活动。如果在这些板上的其中一个触摸事件被检测到,则相应LED的状态将被更改,表示激活的通道;更准确地说,已在该特定区域检测到触摸。除了LED指示灯,这些通道的数据

还可以通过从S0到S3标记的四个引脚进行处理,分别路由到mikroBUS™插座的AN、RST、CS和PWM引脚。此外,额外的中断信号通过mikroBUS™插座上的INT引脚路由,指示特定中断事件发生(触摸检测、可用新数据等),以及两种操作模式。正常功率模式用于10、20、40或80SPS的主动采样,低功率模式用于0.625、1.25、2.5或5SPS的减少电流消耗,可通过标记为MODE SEL的板上开关选择。这个Click board™只能在3.3V逻辑电压电平下运行。因此,在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压转换。然而,该Click board™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。

LDC Touch Click top side image
LDC Touch Click bottom side image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Channel 0 Data
RPB4
AN
Channel 1 Data
RA9
RST
Channel 2 Data
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Channel 3 Data
RPE8
PWM
Interrupt
RF13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RPA14
SCL
I2C Data
RPA15
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LDC Touch Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product7 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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 LDC Touch Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ldctouch_get_int_pin - 此函数返回 INT 引脚的逻辑状态。

  • ldctouch_get_data - 此函数读取状态、输出状态和所有按钮的原始数据。

  • ldctouch_set_operation_mode - 此函数设置操作模式。

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 LDCTouch Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of LDC Touch Click board by configuring 
 * the buttons to trigger on finger press, and reading the buttons state in the loop.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and configures the buttons to be active on finger press.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the button active event interrupt and then reads and displays the buttons
 * state and their raw data on the USB UART every 200ms approximately.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ldctouch.h"

static ldctouch_t ldctouch;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ldctouch_cfg_t ldctouch_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.
    ldctouch_cfg_setup( &ldctouch_cfg );
    LDCTOUCH_MAP_MIKROBUS( ldctouch_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == ldctouch_init( &ldctouch, &ldctouch_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LDCTOUCH_ERROR == ldctouch_default_cfg ( &ldctouch ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static bool button_active = true;
    if ( !ldctouch_get_int_pin ( &ldctouch ) )
    {
        ldctouch_data_t button_data;
        if ( LDCTOUCH_OK == ldctouch_get_data ( &ldctouch, &button_data ) )
        {
            button_active = true;
            log_printf ( &logger, " Active button: -" ); 
            for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 4; cnt++ )
            {
                if ( button_data.out_state & ( 1 << cnt ) )
                {
                    log_printf ( &logger, " %u - ", ( uint16_t ) cnt ); 
                }
            }
            log_printf ( &logger, "\r\n Button 0 raw data: %d\r\n", button_data.ch0_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 1 raw data: %d\r\n", button_data.ch1_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 2 raw data: %d\r\n", button_data.ch2_raw_button );
            log_printf ( &logger, " Button 3 raw data: %d\r\n\n", button_data.ch3_raw_button );
            Delay_ms ( 200 );
        }
    }
    else
    {
        if ( button_active )
        {
            button_active = false;
            log_printf ( &logger, " Active button: - none -\r\n" ); 
        }
    }
}

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

额外支持

资源

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