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STM32F3系列触摸感应控制器
1.引言
触摸感应技术在现代电子设备中变得越来越普遍，从智能手机到家电，触摸界面为用户提供了直观且方便的交互方式。STM32F3系列单片机内置了触摸感应控制器（TSC），可以轻松实现触摸感应功能，适用于各种需要触摸界面的嵌入式应用。本节将详细介绍STM32F3系列触摸感应控制器的原理和使用方法，并通过实际代码示例来展示如何配置和使用TSC。
2.触摸感应控制器（TSC）概述
2.1TSC基本概念
触摸感应控制器（TSC）是STM32F3系列单片机的一个外设，用于实现触摸感应功能。TSC通过电容感应技术检测触摸事件，可以连接多个触摸按键、触摸滑条或触摸轮，实现多种触摸界面。TSC的工作原理基于电容寄生效应，通过测量电容的变化来检测触摸事件。
2.2TSC的主要功能
触摸按键检测：可以连接多个触摸按键，检测用户是否触摸了特定的按键。
触摸滑条检测：可以实现线性滑条，检测用户在滑条上的触摸位置。
触摸轮检测：可以实现圆形触摸轮，检测用户在轮上的触摸位置。
多点触摸检测：支持多个触摸点的检测，提高触摸界面的灵活性。
3.TSC的工作原理
3.1电容感应原理
电容感应原理基于电容的寄生效应。当用户的手指接近或接触触摸区域时，会改变该区域的电容值。TSC通过测量电容的变化来检测触摸事件。电容的变化通常通过充电时间的改变来反映，TSC会记录每个触摸电极的充电时间，并将其转换为数字值进行处理。
3.2充电时间测量
TSC通过以下步骤测量电容的充电时间：
初始化：设置触摸电极的初始状态。
充电：通过内部电路对电极进行充电。
测量：记录电极从低电平到高电平的充电时间。
转换：将充电时间转换为数字值。
处理：根据数字值判断触摸事件。
4.TSC的硬件配置
4.1TSC引脚配置
STM32F3系列单片机的TSC外设可以连接到多个引脚，这些引脚分为两类：
触摸电极引脚：用于连接触摸按键、滑条或轮的引脚。
IO引脚：用于控制触摸电极引脚的充放电状态。
4.2TSC通道配置
TSC通道用于配置触摸电极和IO引脚的连接关系。每个通道可以连接多个触摸电极引脚和一个IO引脚。通过配置TSC通道，可以实现不同的触摸感应功能。
4.3TSC寄存器
TSC的主要寄存器包括：
TSC_CR：控制寄存器，用于配置TSC的基本工作模式。
TSC_SR：状态寄存器，用于读取TSC的状态信息。
TSC_IER：中断使能寄存器，用于配置TSC的中断。
TSC_ICR：中断清除寄存器，用于清除TSC的中断状态。
TSC_PRSC：预分频器寄存器，用于设置TSC的时钟分频。
TSC_CTPR：充电时间寄存器，用于设置电极的充电时间。
TSC_CHCT1R和TSC_CHCT2R：通道配置寄存器，用于配置TSC通道的连接关系。
TSC_CNTxR：计数寄存器，用于读取电极的充电时间计数值。
5.TSC的软件配置
5.1TSC初始化
在使用TSC之前，需要进行初始化配置。以下是一个基本的TSC初始化代码示例：
#includestm32f3xx_hal.h
TSC_HandleTypeDefTSC_handle;
voidTSC_Init(void)
{
__HAL_RCC_TSC_CLK_ENABLE();//使能TSC时钟
//配置TSC句柄
TSC_handle.Instance=TSC;
TSC_handle.Init.Prescaler=TSC_PRESCALER_16;//设置预分频器
TSC_handle.Init.Trigger=TSC_TRIGGER_SOFTWARE;//设置触发方式为软件触发
TSC_handle.Init.Shield=TSC_SHIELD_0;//设置屏蔽电极
TSC_handle.Init.Sampling=TSC_SAMPLING_15;//设置采样时间
TSC_handle.Init.MaxCount=TSC_MAXCOUNT_4095;//设置最大计数值
TSC_handle.Init.Ambient=TSC_AMBIENT_1024;//设置环境噪声阈值
if(HAL_TSC_Init(TSC_handle)!=HAL_OK)
{
//初始化失败处理
Error_Handler();
}
}
5.2配置TSC通道
配置TSC通道时，需要指定触摸电极引脚和IO引脚的连接关系。以下是一个配