Przykładowa aplikacja
Przykładowa aplikacja wykorzystująca przedstawioną metodę odczytu stanu przycisków używa kanału 1 przetwornika A/C mikrokontrolera LPC1100 (wyprowadzenie PIO1_0). Aby pokazać efekt wciśnięcia przycisku dodatkowo wykorzystane zostały wyprowadzenia PIO3_2 oraz PIO3_3, które sterują diodami LED. Linia PIO3_2 pracuje w trybie przełączania (dotyk/brak dotyku), natomiast linia PIO3_3 działa w trybie chwilowym (jak przycisk). Dioda świeci tak długo, jak długo trwa zbliżenie palca do powierzchni sensora.
Przykładowe oprogramowanie zostało napisane w języku C. Kod został skompilowany przy wykorzystaniu środowiska programistycznego Keil uVision (MDK-ARM V4.14). W projekcie użyto standardowych bibliotek CMSIS (pliki startup_LPC11xx.s and system_LPC11xx.c). Zegar CCLK = IRC został ustawiony na wartość 12 MHz. Kod źródłowy aplikacji przedstawiono w listingu 1.
Listing 1.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 |
/****************************************************************************** * Title : LPC11xx Capacitive Touch Sensing demo program * Name : Paul Seerden * Hardware : MicroCore48 board + PCF8883 evaluation kit * * 1. Use Systick timer to generate a 10 msec timer tick (interrupt driven). * 2. Capacitive sense plate is connected to P1.0 = AD1 input * 3. Every 10 msec: use ADC to read the capacitive sense input. * 4. P3.3 = ON/OFF LED used to indicate press and release condition * 5. P3.2 = toggle LED is used to indicate a new press condition * * (C) Copyright 2010 NXP Semiconductors * *******************************************************************************/ #include <LPC11xx.h> // LPC11xx definitions #define ADC_DONE 0x80000000 static char k_press = 0; static int average = 0; static short ADC_ReadCH1(void) // read ADC channel AD1 { LPC_IOCON->R_PIO1_0 = 2; // AD1/P1.0 = AD1 ~~~~~~~~~ set sensor as AD1 input LPC_ADC->CR = 2 | // SEL = 2, select channel 1 on ADC (3 << 8) | // ADC_CLK = Fpclk / CLKDIV = 12 MHz/3 = 4 MHz (1 << 24); // start conversion while (!(LPC_ADC->DR[1] & ADC_DONE)) ; // wait until end of AD1 conversion LPC_IOCON->R_PIO1_0 = 0x81; // AD1/P0.1 = GPO ~~~~~~~~~ charge the cap plate LPC_ADC->CR &= 0xF8FFFFFF; // stop ADC return (LPC_ADC->DR[1] >> 6) & 0x3FF; // return A/D conversion value } void SysTick_Handler(void) // SysTick Timer ISR every 10 msec { static char debounce = 0; static char avgindex = 0; char result = 0; short reading; reading = ADC_ReadCH1(); // read ADC channel 1 = Cap sense input if (reading > average + (average >> 4)) // above (average + 6% of average) -> press condition { if (debounce == 4) // debounce, 4 successive triggers for press { k_press = 1; // reached max, indicate pressed result = 1; // set result for return value } else debounce ++; // still going toward max } else if (reading < average + (average >> 5)) // below (average + 3% of average) -> release condition { if (debounce == 0) { k_press = 0; // reached min, indicate release result = 0; // clear result for return value } else debounce --; // going toward min } if (result == 0 && debounce == 0) // recalculate average when not pressed { if (++avgindex == 8) // average index delay { average = (reading + (15 * average)) / 16; avgindex = 0; } } } int main (void) { static char toggle = 0; static char ledon = 0; short i; SystemInit(); LPC_GPIO1->DIR |= (1<<0); // P1.0 = output connected to cap sense plate LPC_GPIO3->DIR |= (1<<2); // P3.2 = toggle LED LPC_GPIO3->DIR |= (1<<3); // P3.3 = ON/OFF LED LPC_SYSCON->PDRUNCFG &= ~(1<<4); // disable power-down bit to the ADC block LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<13); // enable AHB clock to the ADC for (i=0; i<200; i++) // warm up, establish average { average = (32 + ADC_ReadCH1() + (15 * average)) / 16; } SysTick_Config(SystemCoreClock/100); // generate interrupt each 10 ms while (1) { __wfi(); // go to sleep if (k_press) // key pressed ? { LPC_GPIO3->DATA &= ~(1<<3); // P3.3 low = LED ON if (!toggle) { toggle = 1; if (!ledon) { ledon = 1; LPC_GPIO3->DATA &= ~(1<<2); // P3.2 low = LED ON } else { ledon = 0; LPC_GPIO3->DATA |= (1<<2); // P3.2 high = LED OFF } } } else // key released { LPC_GPIO3->DATA |= (1<<3); // P3.3 high = LED OFF if (toggle) { toggle = 0; } } } } |
Podsumowanie
Korzystając z przedstawionego przykładu projektanci mogą w łatwy sposób rozszerzyć funkcjonalność urządzeń opartych na mikrokontrolerach LPC11xx o obsługę klawiatur pojemnościowych. Zaletą programowej implementacji jest brak konieczności stosowania dodatkowych układów elektronicznych (np. sprzętowych kontrolerów klawiatur), co pozwala zaoszczędzić miejsce i zmniejszyć koszty produkcji projektowanych urządzeń.
Artykuł opracowano na podstawie noty aplikacyjnej AN11023 firmy NXP.
Odnośniki
[1] Noty katalogowe, dokumentacja aplikacyjna, przykładowe kody źródłowe: [2] Nota AN10832: “PCF8883 – capacitive proximity switch with auto-calibration”: http://www.nxp.com/documents/application_note/AN10832.pdf [3] Nota UM10370: “User Manual for the PCF8883 Evaluation Kit OM11055”: http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10370.pdf
