【英飞凌PSOC 4000T DIY】4、悬停触摸按键控制WebServer红色方块运动

只看该作者 · 2025-5-7 14:06

本帖最后由 sujingliang 于 2025-5-8 16:24 编辑

感应按键和悬停触摸技术是PSOC 4000T系列套装的亮点。英飞凌 PSOC 4000T 提供的感应按键和悬停触摸扩展板，以其卓越的性能和精致的设计，为按键控制带来了全新的体验。为了实现更灵活的控制功能，我设计并制作了一个 WIFI + BLE 模块连接扩展板。该扩展板能够将 MCU 开发板与感应按键及悬停触摸扩展板连接，并借助串口无线模块实现信号的发送与接收。
在之前的文章《【英飞凌 PSOC 4000T DIY】3、液位监测之 MQTT》中，我已初步展示了该扩展板的应用潜力。本文将在此基础上进一步拓展，结合自制的扩展板和悬停触摸扩展板，实现一个有趣的交互功能：通过悬停触摸按键控制 WebServer 上的红色方块运动。这是交互设计的一次探索。

一、硬件连接&逻辑示意图

MCU端使用WIFI模块,通过http协议将按键指令发送Webserver，观察者可以登录浏览器查看结果。

二、Web服务器搭建（node.js）
1、安装依赖

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npm install express body-parser

2、创建server.js

这里采用无刷新实时更新，使用 Server-Sent Events (SSE) 实现这个功能。

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const express = require('express');

const app = express();



// 存储最新数据（内存中）

let latestData = { value: null, time: null };



// 提供静态页面（可选）

app.get('/', (req, res) => {

  res.sendFile(__dirname + '/index.html'); // 见下方的HTML文件

});



// 接收传感器数据的API（WiFi模块POST到此接口）

app.post('/data', express.json(), (req, res) => {

  latestData = {

         sensor: req.body.sensor || 'unknown',

    value: req.body.value|| 0,

    time: new Date().toLocaleTimeString()

  };

  res.send('OK');

});



// SSE 路由 - 向浏览器推送数据

app.get('/sse', (req, res) => {

  // 设置SSE所需的响应头

  res.setHeader('Content-Type', 'text/event-stream');

  res.setHeader('Cache-Control', 'no-cache');

  res.setHeader('Connection', 'keep-alive');



  // 首次连接立即发送当前数据

  sendSSEData(res);



  // 定时推送数据（示例：每2秒一次）

  const intervalId = setInterval(() => {

    sendSSEData(res);

  }, 2000);



  // 客户端断开连接时清理定时器

  req.on('close', () => {

    clearInterval(intervalId);

    console.log('Client disconnected');

  });

});



// 发送SSE数据（格式必须符合SSE协议）

function sendSSEData(res) {

  const data = {

        sensor: latestData.sensor || 'N/A',

    value: latestData.value || 'N/A',

    time: latestData.time || 'N/A'

  };

  // SSE数据格式要求：

  // - "data:" 开头 + 实际数据 + 两个换行符

  res.write(`data: ${JSON.stringify(data)}\n\n`);

}



// 启动服务器

const PORT = 3000;

app.listen(PORT, () => {

  console.log(`Server running at http://localhost:${PORT}`);

});

3、创建index.html

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<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

    <title>SSE Example with Grid</title>

    <style>

          body { font-family: Arial; text-align: center; margin-top: 50px; }

          #data { font-size: 24px; margin: 20px; padding: 20px; border: 0px solid #ddd; }

        

        body {

            margin: 0;

            overflow: hidden;

        }

        #grid {

            position: absolute;

            top: 0;

            left: 0;

            width: 100%;

            height: 100%;

            pointer-events: none; /* 防止网格干扰鼠标事件 */

        }

        .grid-line {

            stroke: #ccc;

            stroke-width: 1;

        }

        #square {

            width: 50px;

            height: 50px;

            background-color: red;

            position: absolute;

            top: 0; /* 初始位置调整为网格起点 */

            left: 0; /* 初始位置调整为网格起点 */

        }

    </style>

</head>

<body>

    <svg id="grid"></svg>

    <div id="square"></div>

        

        <h1>利用PSOC™ 4000T Multi-Sense Kit隔空按键产生指令<br><small>发送给WebServer-控制红色方块运行</small></h1>

        <div id="data">等待数据...</div>

  

    <script>

        const square = document.getElementById('square');

        const step = 50; // 网格大小和方块大小一致

        const gridSize = 50; // 网格大小



        // 创建网格

        const grid = document.getElementById('grid');

        const width = window.innerWidth;

        const height = window.innerHeight;



        for (let x = 0; x <= width; x += gridSize) {

            const line = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "line");

            line.setAttribute('x1', x);

            line.setAttribute('y1', 0);

            line.setAttribute('x2', x);

            line.setAttribute('y2', height);

            line.classList.add('grid-line');

            grid.appendChild(line);

        }



        for (let y = 0; y <= height; y += gridSize) {

            const line = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "line");

            line.setAttribute('x1', 0);

            line.setAttribute('y1', y);

            line.setAttribute('x2', width);

            line.setAttribute('y2', y);

            line.classList.add('grid-line');

            grid.appendChild(line);

        }

                var lasttime;

        const eventSource = new EventSource('/sse');

        eventSource.onmessage = function(event) {

            const instruction = event.data;

                        

                        

                        

                         const data = JSON.parse(event.data);

                         

                         document.getElementById('data').innerHTML = `

                                <p>传感器: ${data.sensor || '无'}</p>

                                <p>数值: ${data.value || '0'}</p>

                                <p>更新时间: ${data.time || '未知'}</p>

                          `;

                        

                        if(lasttime!=data.time)

                        {

                        

            let currentTop = parseInt(square.offsetTop, 10);

            let currentLeft = parseInt(square.offsetLeft, 10);



            switch (data.value) {

                case 'up':

                    currentTop = Math.max(0, currentTop - step);

                    break;

                case 'down':

                    currentTop = Math.min(height - square.offsetHeight, currentTop + step);

                    break;

                case 'left':

                    currentLeft = Math.max(0, currentLeft - step);

                    break;

                case 'right':

                    currentLeft = Math.min(width - square.offsetWidth, currentLeft + step);

                    break;

                                default:

                                        

                                        break;

            }



                        

            // 更新方块位置

            square.style.top = `${currentTop}px`;

            square.style.left = `${currentLeft}px`;

                        lasttime=data.time;

                        }

        };

    </script>

</body>

</html>

4、运行server.js

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C:\Infineon\webserver>node server.js

Server running at http://localhost:3000

此时websever已搭建完成并运行。
打开浏览器访问：http://localhost:3000

可以看到红色方形已绘制，等待接收http协议的数据进行执行并改变位置
三、MCU软件部分
基于例程MSCLP_CAPSENSE_Hover_Touch修改

1、初始化串口并使能中断

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   /* Configure and enable the UART peripheral */

    Cy_SCB_UART_Init(scb_0_HW, &scb_0_config, &CYBSP_UART_context);

    Cy_SCB_UART_Enable(scb_0_HW);



    /* 配置 UART 中断 */

        Cy_SysInt_Init(&UART_IRQ_cfg, UART_InterruptHandler);

        NVIC_EnableIRQ(UART_IRQ_cfg.intrSrc);  // 使能 NVIC 中断



        // Register the event callback function

        //Cy_SCB_UART_RegisterCallback(scb_0_HW,(cy_cb_scb_uart_handle_events_t)UART_InterruptHandler, &CYBSP_UART_context);



        // 当 RX FIFO 非空时启用 UART RX 中断

        Cy_SCB_SetRxInterruptMask(scb_0_HW , CY_SCB_RX_INTR_NOT_EMPTY);





        // 当 TX FIFO 未满时启用 UART TX 中断

        Cy_SCB_SetTxInterruptMask (scb_0_HW ,CY_SCB_TX_INTR_LEVEL);



    /* Enable global interrupts */

    __enable_irq();

RX中断处理:

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static void UART_InterruptHandler(void)

{

    /* 检查是否 RX FIFO 非空 */

    if (Cy_SCB_GetRxInterruptStatusMasked(scb_0_HW) & CY_SCB_UART_RX_NOT_EMPTY)

    {

        /* 读取接收到的数据 */

        uint8_t rxData = Cy_SCB_UART_Get(scb_0_HW);



        /* 存入缓冲区（可改为环形缓冲区） */

        if (rxCount < RX_BUFFER_SIZE)

        {

            rxBuffer[rxCount++] = rxData;

        }



        /* 可选：检查结束符（如 '\n'） */

        if (rxData == '\n'&&rxCount>2)

        {

            // 可以设置标志位通知主循环



                atResponseReady=true;

        }



    }



    /* 清除中断标志 */

    Cy_SCB_ClearRxInterrupt(scb_0_HW, CY_SCB_UART_RX_NOT_EMPTY);

}

2、发送AT指令函数

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bool sendATCommand(const char* cmd, const char* expectedResponse, uint32_t timeout) {

    Cy_SCB_UART_PutString(scb_0_HW, cmd);

    Cy_SysLib_Delay(timeout);

        return true;

}

3、连接wifi，关闭所有tcp连接

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void wifiConnect(void)

{

        sendATCommand("AT+RST\r\n", "OK", AT_TIMEOUT_MS);

        sendATCommand("AT+CWJAP=ssid,passwordpassword\r\n", "OK", 5000);





        //closeAllConnections();

        sendATCommand("AT+CIPCLOSE=20\r\n", "OK", AT_TIMEOUT_MS);

}

4、建立TCP连接并保存linkid

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bool tcpLink(const char* host)

{

        char tcpCmd[128];

        snprintf(tcpCmd, sizeof(tcpCmd), "AT+CIPSTART=TCP,%s,3000\r\n", host);



        Cy_SCB_UART_PutString(scb_0_HW, tcpCmd);

        while(!atResponseReady){}



        sscanf(rxBuffer, "+CIPSTART:%d", &linkId);

        atResponseReady=false;

        rxCount=0;

        memset(rxBuffer,0,RX_BUFFER_SIZE);



        for(int i=0;i<linkId;i++)

        {

                Cy_GPIO_Set(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

                Cy_SysLib_Delay(200);

                Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

                Cy_SysLib_Delay(200);



        }

        return true;

}

5、发送HTTP POST请求

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// 发送HTTP POST请求

void sendHttpPost(const char* url, const char* host, const char* jsonData) {

    char cipsendCmd[32];

    char postHeader[256];



    sendATCommand("AT+CIPCLOSE=20\r\n", "OK", 300);

    // 1. 建立TCP连接

    char tcpCmd[128];

    tcpLink(host);



    // 2. 透传,发送POST数据

    int dataLen = strlen(jsonData);

    snprintf(postHeader, sizeof(postHeader),

        "POST %s HTTP/1.1\r\n"

        "Host: %s\r\n"

        "Content-Type: application/json\r\n"

        "Content-Length: %d\r\n\r\n"

        "%s\r\n", url, host, dataLen, jsonData);

    snprintf(cipsendCmd, sizeof(cipsendCmd), "AT+CIPSEND=%d,%d\r\n", linkId,strlen(postHeader));

    sendATCommand(cipsendCmd, ">", 300);

    sendATCommand(postHeader, "OK", 1000);



    // 3. 关闭连接

    snprintf(cipsendCmd, sizeof(cipsendCmd), "AT+CIPCLOSE=%d\r\n", linkId);

    sendATCommand(cipsendCmd, "OK", 1000);

}

通过POST向服务器发送json数据
格式{"sensor":"direction","value":"up"}

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void sendHttpData(uint8_t dat)

{

        char* action[4]={

                        "up","down","left","right"

        };

        const char* url = "/data";

        //const char* host = "192.168.31.45";

        const char* host = "192.168.8.11";

        //const char* jsonData = "{\"sensor\":\"temp\",\"value\":25}";

        char jsonData[50]={0};

        snprintf(jsonData, sizeof(jsonData),

                         "{\"sensor\":\"direction\",\"value\":\"%s\"}",

                         action[dat]);



        sendHttpPost(url, host, jsonData);

}

6、悬停触摸处理

按下触摸执行点灯，并调用sendHttpData发送POST给webserver

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void led_control(){



    if(Cy_CapSense_IsWidgetActive(CY_CAPSENSE_BUTTON1_WDGT_ID, &cy_capsense_context)){

        Cy_GPIO_Set(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED2_PORT, CYBSP_CS_HT_LED2_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED3_PORT, CYBSP_CS_HT_LED3_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED4_PORT, CYBSP_CS_HT_LED4_PIN);

        sendHttpData(0);

    }

    else if(Cy_CapSense_IsWidgetActive(CY_CAPSENSE_BUTTON2_WDGT_ID, &cy_capsense_context)){

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

        Cy_GPIO_Set(CYBSP_CS_HT_LED2_PORT, CYBSP_CS_HT_LED2_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED3_PORT, CYBSP_CS_HT_LED3_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED4_PORT, CYBSP_CS_HT_LED4_PIN);

        sendHttpData(1);

    }

    else if(Cy_CapSense_IsWidgetActive(CY_CAPSENSE_BUTTON3_WDGT_ID, &cy_capsense_context)){

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED2_PORT, CYBSP_CS_HT_LED2_PIN);

        Cy_GPIO_Set(CYBSP_CS_HT_LED3_PORT, CYBSP_CS_HT_LED3_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED4_PORT, CYBSP_CS_HT_LED4_PIN);

        sendHttpData(2);

    }

    else if(Cy_CapSense_IsWidgetActive(CY_CAPSENSE_BUTTON4_WDGT_ID, &cy_capsense_context)){

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED2_PORT, CYBSP_CS_HT_LED2_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED3_PORT, CYBSP_CS_HT_LED3_PIN);

        Cy_GPIO_Set(CYBSP_CS_HT_LED4_PORT, CYBSP_CS_HT_LED4_PIN);

        sendHttpData(3);

    }

    else {

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED1_PORT, CYBSP_CS_HT_LED1_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED2_PORT, CYBSP_CS_HT_LED2_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED3_PORT, CYBSP_CS_HT_LED3_PIN);

        Cy_GPIO_Clr(CYBSP_CS_HT_LED4_PORT, CYBSP_CS_HT_LED4_PIN);

    }

}

四、运行效果

发送AT的串口输出：

只看该作者 · 2025-5-26 17:38

非常不错的控制教学

只看该作者 · 2025-5-27 10:03

感应按键和悬停触摸技术是PSOC 4000T系列套装的亮点

只看该作者 · 2025-5-29 13:48

悬停触摸是非接触么？》