stm32触摸感应控制器TSC.pdf

触摸感应控制器触摸感应控制器 TSC 功能外设功能外设 1 电荷转移的过程电荷转移的过程 STEP 开关开关S3 开关开关S2 开关开关S1 DESCRIPTION 1 Closed Opened Closed Cs discharge 2 Opened Opened Opened Deadtime 3 Opened Closed Opened Charge cycle Cx charge 4 Opened Opened Opened Deadtime 5 Opened Opened Closed Transfer cycle charge transferred to Cs 6 Opened Opened Opened Deadtime 7 Closed Opened Closed Cx discharge 重复这些步骤 直到 VCs达到高电平 S1 S2 S3 S4 S5 S6 开关S4保持关闭状态 开关S5和S6保持断开 I O register Cs Cx 通过电荷转移获得电容值的原理概述通过电荷转移获得电容值的原理概述 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 2 VDD Electrode capacitor charging Charge transfer Charge cycle VIH 电荷转移测量电路电荷转移测量电路 每个电极上串联一个Rs用来提高ESD健壮性 通常10K 采样电容的值取决于应用所要求的灵敏度 Cs电容值越大 测量灵敏度越高 所需测量的时间也越长 3 STM32F051 Rs Rs 采样电容Cs 待测电容Cx 20pF Rs G1 IO1 G1 IO2 G1 IO3 G1 IO4 触摸感应控制器的功能框图触摸感应控制器的功能框图 4 Clock prescaler Pulse generator Spread spectrum I O control logic Group counters fHCLK G1 IO1 G1 IO2 G1 IO3 G1 IO4 G6 IO1 G6 IO2 G6 IO3 G6 IO4 SYNC TSC IOG1CR TSC IOG2CR TSC IOGxCR Interrupt 触摸感应控制器特性 触摸感应控制器特性 1 基于久经验证的表面电荷转移原理 每3个待测电容感应通道共享1个采样电容 以减 少系统开销 内嵌6个模拟I O组 支持多大18个通道 可同时测量6个通道的电容 从而具有很快的响应 时间 每个I O组有一个计数器来记录当前测量的结果 电荷转移全过程完全由硬件完成无需CPU参与 噪声环境下可通过频谱扩展来提供系统健壮性 5 触摸感应控制器特性 触摸感应控制器特性 2 电荷转移频率可配置 最高6 8MHz 每个I O组里的采样电容引脚和通道引脚可配置 I O组里的任何引脚都可配置成连接采样电容 I O组里的任何引脚都可配置成连接待测通道 可设置最大转移次数以避免通道出错造成的长时间等 待 专用的测量完成标志和最大次数错误标志 并都能触 发中断 可用该触摸感应控制器实现非接触式 按键 线性和 旋转的感应 该触摸感应控制器搭配STMTouch touch sensing firmware library使用 6 STMTouch Touch Sensing固件库固件库 提供带例程的C源文件 经过优化的测量过程以提高灵敏度和抗干扰能力 校准 环境控制 ECS 去抖动滤波等 提供简单而完整的API 供用户进行配置和用来报 告运行状态 支持触摸按键 非接触式 线性和旋钮的感应 兼容MISRA和所有的STM32编译器 计划2012年Q2支持STM32F051系列 7 可以使用的触摸感应资源的分布可以使用的触摸感应资源的分布 8 模拟模拟I O组组 不同封装的芯片不同封装的芯片 STM32F051Rx 64引脚 STM32F051Cx 48引脚 STM32F051Kx 32引脚 G1 3 3 3 G2 3 3 3 G3 3 2 2 G4 3 3 3 G5 3 3 3 G6 3 3 0 能够测量的通道个数 18 17 14 GPIO模拟开关和滞回控制模拟开关和滞回控制 触摸感应控制器除了可以管理电荷转移过程并以 此测量待测通道的电容外 用户还可以对模拟I O 组内各个GPIO的施密特触发器的滞回使能和模拟 开关进行控制 只要使能了TSC模块 即使该引脚处于GPIO模式 该特性可用于实现不同的电容感应测量原理 9 Quiz How many channels are supported by STM32F0 xx microcontroller Could you briefly describe the charge transfer acquisition principle What is the impact of a touch