基于CH32V103系列MCU的触摸按键检测

简介

CH32V103系列是以青稞V3A处理器为核心的32位通用MCU，该处理器是基于RISC-V开源指令集设计。片上集成了时钟安全机制、多级电源管理、通用DMA控制器。此系列具有1路USB2.0主机/设备接口、多通道12位ADC转换模块、多通道TouchKey、多组定时器、多路IIC/USART/SPI接口等丰富的外设资源。

本章教程使用CH32V103开发板的触摸按键TK1进行触摸按键检测，并将检测信息通过串口调试助手打印显示。

1、TKEY简介及相关函数介绍

1、TKEY_V 开启

TKEY_V单元检测内部复用了ADC模块的通道选择及部分寄存器地址，所用使用 TKEY_V功能需要开启ADC模块（ADON=1），并打开 ADC 时钟以此来访问相关寄存器。然后将TKEY_V_CTLR（ADC_CTLR1）寄存器的TKENABLE 位置1，打开TKEY_V 单元功能。

注：因为共用了采样通道选择，所以ADC和TKEY_V检测功能不能同时使用。

2、工作原理

一旦开启了TKEY_V功能，硬件内部将自动进行周期性地采样计数转换过程，并在完成一次转换后，通知应用代码在固定时间（tDR）内取走数据，开启下一次转换，此循环过程在TKEY_V开启下是自动进行的。如图所示，硬件内部会提供了用来计数的脉冲源TKCLK，应用软件选择当前硬件计数周期为500us或 1ms，当内部完成周期内的计数统计后，会产生 TKIF 标志通知应用代码读取本次转换数值，应用代码需要在最长43us（tDR）内取走数据，否则下一轮的转换将影响数据寄存器的内容。

关于CH32V103触摸按键检测具体信息，可参考CH32V103应用手册。

2、硬件设计

本章教程所用资源均为开发板内部资源，无需进行硬件设计。

3、软件设计

TKEY_V通过电容改变影响内部振荡频率变化的原理，以统计计数值大小检测触摸按键。具体操作流程如下：

1）开启RCC模块的ADCEN位，打开TKEY_V寄存器操作权限。

2）开启TKEY_V功能，置ACON位为1，唤醒ADC模块。将ADC_CTLR1寄存器的TKENABLE位置1，打开TKEY_V单元。

3）配置采样周期，操作TKEY_V_CTLR寄存器的CCSEL[2:0]和TKCPS位，选择500us 或1ms周期。单元内部是以AHB时钟计时，所以需要CCSEL[2:0]域与当前 AHB 频率相等，否则会导致采样周期偏大或偏小。

4）配置采样通道，设置TKEY_V_CHANNEL寄存器，此寄存器的写操作会触发新的一轮周期开始。

5）等待TKIF标志置1，表示完成一次转换，可以读取TKEY_V_SDR寄存器中的 TKDR[13:0]计数值。TKSTA指示当前TKDR[13:0]域计数值是否有效。TKIF标志需要软件写1清0。如果置位了TKIEN，在TKIF=1时会同步触发TKEY_V（ADC）中断，进入ADC中断服务函数。

6）重复 3-5 步骤，获取下一次计数值。3-4为可选配置。

根据上述操作步骤，编写程序如下：

tkey.h文件

tkey.h文件主要进行相关定义及函数声明；

tkey.c文件

tkey.c文件主要进行相关初始化配置以及获取触摸按键检测值

main.c文件

main.c文件主要进行函数初始化以及触摸按键检测计数值的打印输出。

4、下载验证

将编译好的程序下载到开发板并复位，串口打印具体情况如下：

手指触摸触摸按键之后，串口打印具体情况如下：