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STM8/32的触摸按键原理

strongerHuang 嵌入式专栏 2022-09-10

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作者 | strongerHuang

微信公众号 | 嵌入式专栏


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”,后来我才发现STM8/32自生都可以做触摸按键。。。


1

写在前面

我们开发带有触摸功能的产品时,可能首先考虑的就是购买一个触摸芯片。


但是对于消费类电子,如果你的产量较大,可能就会考虑这一两块触摸芯片的成本。

此时,使用STM8,或者STM32作为主控的IC可以实现触摸功能就显得比较重要了。

可能很多人还不知道这个功能,这里先让大家了解并熟悉这一项触摸按键功能。


2

ST带触摸按键的评估板

ST官网提供了很多带有触摸按键的开发板,这里举几个例让大家看看:


1.STM8S-Discovery

网址:

https://www.st.com/en/evaluation-tools/stm8s-discovery.html


2.STM32072B-EVAL

网址:

https://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32072b-eval.html


3.STM32L152C-Discovery

网址:

https://www.st.com/en/evaluation-tools/32l152cdiscovery.html

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3

STM8触摸原理及开发库

在这里简述一下在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


4

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


5

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,值得你参看:

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


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