[原创] 我的MSP432 launchpad 扩展板之电容触摸板终于调通啦（附电容触摸按键原理简介）

anqi90 2016-1-12 23:00 楼主

很久之前弄的这个MSP432 launchpad 扩展板上做了一个电容按键矩阵的触摸板当时只是按照设想的做的，能不能用还真没底结果板子做出来以后，把手上的oled模块调通之后就扔到一边了，这一放就是三四个月.... 这两天终于又想起来了，于是翻出来吹吹灰，试着把这个触摸按键调一下吧。废话不多说，先上视频给大家看看吧（目前只是把8个按键的计数变化量显示了出来，还没有计算坐标）—— 从视频中可以看到，数据还是比较稳定的，而且可以根据按压的力度（实际就是接触面积的大小）读到不同的值而且理论上可以判断出两到三个点的数据。 ------------------------更新视频——------------------------- 有两段演示，一个是计算出来的坐标，可以看到有一个z表示按压的力度第二段就是使用坐标画点，可以看出来在覆铜交界的地方会有偏移，不过暂时也只好这样了，毕竟也用不到很精确的定位其实这个触摸板更大的意义在于可以随意规划按键的布局，不再受限于普通的4*4键盘只有16个按键，按键的位置也可以随意安排其实之前（那时候还在学校，一晃都好几年了....）用MSP430G2的launchpad也做过触摸按键，就是下面这货：

不过当时鉴于经验不足，只是照着boosterpack风火轮的例程，把触摸按键的部分扒下来套上去用的结果只是勉强能用，知其然而不知其所以然，用起来也不太稳定。而这次就不一样了。这次本来是想学习一下TI的Capacitive Touch Software Library。不过简单看了一下之后，发现实在是太复杂，自己玩估计用不到这么多东西，于是就照着datasheet开始一步一步的配置。其实432上的触摸按键说白了并不复杂，简单的结构如下：

原理也并不复杂：首先，当引脚配置为触摸按键之后，就会产生一个震荡的信号，振荡的频率是与引脚与地之间的电容决定的。当有导体靠近或接触到管脚及管脚所连接的铜皮时，电容就会改变，从而改变管脚上的振荡频率。检测有没有按下，其实就是检测这个信号的频率变化。然后，所谓的频率，其实就是 “一段时间内的信号周期数” 实际上我们并不关心绝对的“频率”（或者说“1秒内的周期数”），只要保证测量的时间相同，得到的周期数的变化就可以对应为电容的变化所以我们使用一个定时器1控制定时器2的工作时间，用定时器2来测量这段时间内的周期数实际需要做的配置也就是对应上图中的三个部分： GPIO配置为电容触摸管脚配置定时器1 配置定时器2 例如，配置P4.0为电容触摸并使能电容触摸功能：

CAPTIO0CTL |= CAPTIOEN;
CAPTIO0CTL |= CAPTIOPOSEL__P4;
CAPTIO0CTL |= CAPTIOPISEL_0；

这时候P4.0管脚上就会产生震荡信号。下一步就是配置定时2，配置为输入时钟使用电容触摸按键的输出信号，计数模式，禁用中断等从datasheet看到只有Timer A2、A3可以用电容触摸信号作为时钟源我这里选择的是A2：

TA2_config.clockSource = TIMER_A_CLOCKSOURCE_INVERTED_EXTERNAL_TXCLK;
TA2_config.clockSourceDivider = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1;
TA2_config.timerInterruptEnable_TAIE = TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_DISABLE;
TA2_config.timerClear = TIMER_A_DO_CLEAR;
Timer_A_configureContinuousMode(TIMER_A2_MODULE, &TA2_config);

对于定时器1，我是使用了看门狗定时器WDT_A，配置如下：

CS_setReferenceOscillatorFrequency(CS_REFO_128KHZ); // Set Internal low-power low-frequency oscillator 32KHz
CS_initClockSignal(CS_ACLK, CS_REFOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1); // REFOCLK -> ACLK
WDT_A_initIntervalTimer(WDT_A_CLOCKSOURCE_ACLK, WDTIS_7); // ACLK -> WDT_A
WDT_A_registerInterrupt(WDT_A_IsrHandler);
Interrupt_enableInterrupt(INT_WDT_A);

WDT_A的中断函数INT_WDT_A()里什么都没做，只是用来从LPM0中唤醒。以上就是全部的配置工作，接下来就可以实际测量引脚上的震荡信号了：

Timer_A_clearTimer(TIMER_A2_MODULE);
WDT_A_clearTimer();
WDT_A_startTimer();
Timer_A_startCounter(TIMER_A2_MODULE, TIMER_A_CONTINUOUS_MODE);
PCM_gotoLPM0();
Timer_A_stopTimer(TIMER_A2_MODULE);
WDT_A_holdTimer();
count = Timer_A_getCounterValue(TIMER_A2_MODULE);

清空两个定时器开启WDT_A 开始计时开启Timer_A 开始记录周期数进入LPM0等待WDT_A 定时结束定时结束后从LPM0唤醒停止Timer_A 停止WDT_A 读取Timer_A的计数值这样得到的count值就是这一个WDT_A定时周期内，TimerA2计数得到的震荡周期数。对应不同的电容值会有不同的震荡计数，接下来就可以判断出这个引脚上的电容有没有变化、变化了多少，从而也就可以判断出按键有没有被按下啦 ok，大致的操作就是以上啦，至于进一步的优化工作就请大家自己动手咯~~~ 以上！