本应用笔记向用户介绍 APM32 TSC触摸模块,包括硬件设计原理及软件设计方法,帮助用户实现按键,线性,旋转等基本功能。
1.简介
1.1术语
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| TSC | Touch sensing controller peripheral 触摸传感控制外设 |
| Cs | Sampling capacitance 采样电容 |
| Cx | Sensor capacitance 传感器电容 |
| Channel | 通道,基本采集端口,对应硬件 GPIO。 |
| Block | 块,同时采集的多个通道 |
| Object | Any touch sensor(such as touchkey, linear or rotary) 触摸传感器(按键,线性,旋转) |
| LinRot | Linear or rotary touch sensor 线性或旋转传感器(多通道) |
| TouchKey | 按键传感器(单通道) |
| Meas | Current signal measured on a channel 在通道上测量的信号值 |
| Delat | 测量值和参考值的差值 |
| ECS | Environment change system 环境优化机制 |
| DTO | Detection time-out 检测超时 |
| DXS | Detection exclusion system 检测排除机制 |
| Filter | Noise filters 噪声滤波机制 |
1.2原理
电荷转移采集原理:
1. 利用电容储存电荷的特性。
2. 电极上的待测电容 Cx 向采样电容 Cs 充电。
3. 电荷转移过程中将模拟开关做在硬件 GPIO里。
4. 重复电荷转移的过程,直到采样电容 Cs 上的电压达到 GPIO 的门限值。
5. 达到阈值所需电荷转移次数直接表示待测电极电容的大小。
6. 电极被触摸时,传感器对地电容增大,电极中储存电荷增加(Cx),所以采样电容(Cs)电压达到 GPIO 门限值所需电荷转移次数减少,测量值变小。
7. 当测量值低于阈值时,TSC 进行触摸检测。
1.3功能特性
1. 基于有经验的表面电荷转移原理。
2. 每 3 个待测电容感应通道搭配 1 个采样电容,以减少系统开销。
3. 根据不同型号系列,内嵌 6~8 个模拟 I/O 组,最多支持 3*6~3*8 个通道。
4. 每个 I/O 组对应一个计数器来记录当前测量值。
5. 每个 I/O 组里的采样电容引脚和通道均可配置。
6. 软件设置最大转移次数,避免出现 DTO 状态。
7. 设置专用测量完成标志和最大次数错误标志,均可触发中断。
8. 该 TSC 支持按键,线性和旋转等感应方式。
9. 通过 DXS(检测排除)ECS(环境优化)Filter(噪声滤波)等控制来提高灵敏度和抗干扰能力。
10. 支持简单的 API 程序,供用户进行配置和查看运行状态。
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