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第14讲.触摸键盘检测.zip
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第14讲 触摸开关检测
目 录
14.1触摸芯片TTP223 2
14.1.1 TTP223芯片特点 3
14.1.2 输出模式 3
14.2剑齿虎开发板集成触摸开关 4
14.2.1开发板自定义触摸开关原理图 4
14.2.2触摸开关检测方法 5
14.3程序文件设计 5
14.3.1 lib文件中内容分析 5
14.3.2 main.c文件中的程序 6
14.3.3 key.c文件中的程序 8
14.3.4 key.h文件中的程序 9
14.1触摸芯片TTP223
TTP223是触摸键检测IC，提供1个触摸键。触摸检测IC是为了用可变面积的键取代传统的按钮键而设计的。低功耗和宽工作电压是触摸键的DC和AC特点。
14.1.1 TTP223芯片特点
工作电压 2.0V~5.5V
工作电流 @VDD=3V，无负载，SLRFTB=1；低功耗模式下典型值1.5uA，最大值3.0uA；快速模式下典型值3.5uA，最大值7.0uA
最长响应时间大约为快速模式下60mS，低功耗模式下220mS @VDD=3V
灵敏度可由外部电容(0~50pF)调节
由选择管脚（SLRFTB管脚）提供两个采样长度的选
由选择管脚（LPMB管脚）提供快速模式和低功耗模式的选择
由选择管脚（TOG管脚）提供直接模式、触发模式的选择
各输出模式都可通过选择管脚（AHLB管脚）选择高电平或者低电平有
由选择管脚（MOTB管脚）提供100sec最长输出时间选择
上电之后需要约0.5sec的稳定时间，此时间段内不要对键进行触摸，此时所有功能都被禁止
始终进行自校准，当键没被触摸时，重校准周期约为4.0sec
14.1.2 输出模式
TTP223 由 AHLB 管脚选择直接模式的高电平或者低电平有效。由TOG管脚选择输出模式。另外还可同时选择漏极开路模式。管脚Q为数位输出，管脚OPDO为漏极开路(Open Drain)输出。
表14.1 输出模式配置
TOG AHLB 管脚Q功能选择 管脚OPDO功能选择
0 0 直接模式，高电平有效 CMOS 输出 直接模式，高电平有效漏极开路(Open Drain)输出
0 1 直接模式，低电平有效 CMOS 输出 直接模式，低电平有效漏极开路(Open Drain)输出
1 0 触发模式，上电状态为 0 触发模式，上电状态为高阻，高电平有效
1 1 触发模式，上电状态为 1 触发模式，
上电状态为高阻，低电平有效
我们在硬件原理设计中，“TOG”通过电阻接地，在硬件上固定“TOG”是逻辑“0”；“AHLB”通过电阻接电源，在硬件上固定“AHLB”是逻辑“1”。对应到表14.1中是“直接模式，低电平有效 CMOS 输出”。
14.2剑齿虎开发板集成触摸开关
剑齿虎开发板集成了一个独立的电容触摸开关。它不和其它集成的功能有冲突和共用控制管脚的问题，这个触摸开关由PE3管脚控制，用户可以根据自己的需要设计这个独立微动开关的使用功能。
14.2.1开发板自定义触摸开关原理图
图14.1触摸开关原理图
14.2.2触摸开关检测方法
在原理图中看一看出，输出端Q直接和PE管脚连接，没有上拉电阻，在程序中要配置成“上拉输入无中断功能”。
在这里我们对触摸开关进行扫描检测，其过程是：扫描——判断触摸发生——消抖——判断触摸发生——处理过程。
14.3程序文件设计
14.3.1 lib文件中内容分析
我们建立一个“Lib”文件夹，把引用系统本身定义好的库函数加在其中，我们使用到哪个外设功能，直接引用到此文件夹中即可。一般情况下下面这三个文件都得引用。
图14.2 stm8s_conf.h头文件内部选择
本节实验及以后的实验我们都是用到库文件，其中 stm8s_conf.h头文件包含了所有外设的声明头文件，在本试验中我们使用到时钟外设和GPIO端口外设。所以#include "stm8s_clk.h"和#include "stm8s_gpio.h"需要“打开”（就是把语句前面的双斜线注释符号删除即可，参考图14.2）。Stm8s_gpio.c库函数包含了所有管脚初始化功能和具体的执行操作；Stm8s_clk.c库函数主要包含了内部时钟和外部时钟设置，在主函数中规定了具体的执行方法，在这个函数中就有具体相关的执行步骤。
14.3.2 main.c文件中的程序
主程序就实现初始化和调用驱动程序，这样主程序控制思路清晰，流程简单。详情请大家参考光盘（网盘）中程序及程序注释。
/***********************************************************************
* 说 明: 触摸键盘检测
* 开发平台: 【众拳】剑齿虎STM8开发板
*
* 作 者: 刘洋 张殿东
* 版 本: V1.0
* 日 期: 2016-05-03
*
* IAR开发环境 版本 V2.20.1
* ST库函数 版本 V2.2.0
***********************************************************************/
#include "pbdata.h"//引入自定义公共头文件
void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函数声明
/***********************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参：无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
***********************************************************************/
int main(void)
{
BSP_Configuration();//硬件驱动初始化函数
while(1)//主程序循环，反复执行循环体里的语句
{
KEY_Demo(); //在主程序中调用KEY_Demo()函数
}
}
/***********************************************************************
* 函 数 名: BSP_Configuration
* 功能说明: 初始化硬件设备。只需要调用一次。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
***********************************************************************/
void BSP_Configuration(void)
{
CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//时钟速度为内部16M，1分频，
LED_Init();//调用LED初始化函数
JDQ_Init();//调用继电器初始化函数
KEY_Init();//调用KEY键盘初始化函数
}
/*断言函数：它的作用是在编程的过程中为程序提供参数检查*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(u8* file,u32 line)
{
while(1)
{
}
}
#endif
14.3.3 key.c文件中的程序
#include "pbdata.h"
/***************************************************************************
* 函 数 名: KEY_Init
* 功能说明: KEY的GPIO管脚初始化
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
***************************************************************************/
void KEY_Init(void)
{
GPIO_Init(TOUCH_PORT, TOUCH_PIN, GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);//初始化触摸键盘管脚上拉输入无中断功能
}
/***************************************************************************
* 函 数 名: KEY_Down
* 功能说明: 键盘检测消抖动
* 形 参：GPIO_TypeDef* GPIOx 输入要检测的端口
* GPIO_Pin_TypeDef GPIO_Pin 输入要检测的引脚
* 返 回 值: 布尔类型 (true 按下，flase 弹起)
***************************************************************************/
bool KEY_Down(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_Pin_TypeDef GPIO_Pin)
{
//检测是否有按键按下
if(GPIO_ReadInputPin(GPIOx,GPIO_Pin)==0)//是否为低电平，低电平按下，高电平弹起
{
delay_ms(20);//延时20毫秒消抖
if(GPIO_ReadInputPin(GPIOx,GPIO_Pin)==0)//再一次检测键盘是否有按下
{
//低电平为真(等待) 高电平为假(退出WHILE循环)
while(GPIO_ReadInputPin(GPIOx,GPIO_Pin)==0);
return true;//函数返回真
}
}
return false;//函数返回假
}
/***************************************************************************
* 函 数 名: KEY_Demo
* 功能说明: 键盘输入检测
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
***************************************************************************/
void KEY_Demo(void)
{
if(KEY_Down(TOUCH_PORT, TOUCH_PIN)==true)//判断TOUCH触摸键盘是否被按下，如果按下将执行下面的语句，否则退出函数。
{
JDQ_R;//PG7引脚电平取反，高电平时继电器(断开)，底电平时继电器(吸合)
}
}
14.3.4 key.h文件中的程序
/***********************************************************************
* 剑齿虎STM8开发板硬件连接
*
* TOUCH引脚定义 TOUCH-PE3
************************************************************************/
#ifndef _KEY_H
#define _KEY_H
/*---------------------------头文件引用--------------------------------------*/
#include "stm8s.h"//引用STM8头文件
/*---------------------------宏定义声明--------------------------------------*/
#define TOUCH_PIN GPIO_PIN_3//定义GPIO_PIN_3引脚为TOUCH_PIN，相当于重新命名。
#define TOUCH_PORT GPIOE //定义GPIOE端口为TOUCH_PORT，相当于重新命名。
//如果想用其他管脚检测KEY键盘,那么只需更改上面对应的端口与引脚编号即可
/*---------------------------函数声明--------------------------------------*/
void KEY_Init(void);//KEY初始化函数
bool KEY_Down(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_Pin_TypeDef GPIO_Pin);//KEY键盘检测消斗函数
void KEY_Demo(void);//KEY键盘检测实验函数
#endif //定义文件名称结束
在这里我们对程序的主要部分做了详细的说明，如果想了解全部程序，请使用IAR软件打开我们的第14讲触摸键盘检测程序（位置以光盘内容为主）。
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