面包芯语

单片机引脚实现触摸按键的原理

嵌入式ARM 2022-08-09 12:00
工程师必看：B2900隐藏的15个超频测试模式 汽车用卸负载电阻低价方案

我以前开发过多款带有触摸按键功能的消费类电子产品，用的是现成的“触摸IC”。但后来才知道，有些芯片就是用低功耗单片机实现的。


下面，结合STM8和STM32来简单描述一下相关内容。


STM8触摸原理及开发库


先简述一下在STM8S中应用Resistor-Capacitor电阻电容（RC）采集原理。


硬件原理，可以参考官网：



使用MCU的资源：


官网提供STM8库相关开发资料：
https://www.st.com/en/embedded-software/stm8s-touch-lib.html

STM32触摸感应控制器


相比STM8而言，STM32的触摸按键功能就更高级。

在STM32中，部分MCU（F0、 F3、 L1）具有Touch sensing controller触摸感应控制器，简称TSC。

这里可以参看ST社区的一份关于文档《STM32F0—触摸按键》：
http://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-213949

或者查看MCU对应的《参考手册》，可以知道触摸控制器：电荷转移的过程以及其原理。


  • 利用电容储存电荷的特性；

  • 电极上的待测电容Cx向采样电容Cs充电；

  • 电荷转移过程中个模拟开关是硬件做在GPIO里的；

  • 重复电荷转移的过程，直到采样电容Cs上的电压达到它说连GPIO的VIH门限值；

  • 过程重复的次数就反映了待测电极上电容的大小；

  • 电极被触摸时，重复次数N减小。


更多参考资料：


关于Touch触摸的标准外设库：

https://www.st.com/en/embedded-software/stm32-standard-peripheral-library-expansion.html?querycriteria=productId=LN1734


官方提供的一套关于Touch文档，值得参看：
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/5d/e8/16/b7/a5/f5/47/bf/DM00075710.pdf/files/DM00075710.pdf/jcr:content/translations/en.DM00075710.pdf


END

作者：strongerHuang
来源：嵌入式专栏
版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。

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