STM8T141：触摸或接近检测方案
stm8s触摸按键
目录
目录
用于触摸感应应用的RC感应原理
1 RC 感应原理 .............................................................................................................3 2 硬件实现 ...................................................................................................................5 3 软件实现 ...................................................................................................................6
图8 触摸效果实例
3.4
多次测量以及高频噪声的去除
为了提高测量的精确度，并去除高频噪声，有必要对VIH和VIL进行多次的测量，然后再决定是否 有按键被有效“触摸”。多次测量的次数有两种办法决定：第一和MCU核有关，但是一个固定 值；另外一个就是可配置的数值(从TS固件库的配置文件可以修改)。 对STM8芯片来说，固定的多次测量的次数为8(即进行8次VIH测量和8次VIL测量)。 图9 测量的种类
C = εRε 0 A d
图1 RC网络上的压降
固定电压施加在VIN，VOUT的电压随着电容值的变化而相应增加或者降低， 如图2所示。 图2 测量充电时间
通过计算VOUT的电压达到阀值VTH所需要的充电时间(tC)，来得到电容值(C)。 在触摸感应应用中，电容值(C)由两部分组成：固定电容(电极电容，CX)和当人手接触或者靠近 电极时，由人手带来的电容(感应电容，CT)。电极电容应该尽可能的小，以保证检测到人手触 摸。因为通常人手触摸与否，带来的电容变化一般就是几个pF(通常5pF)。 利用该原理，就可以检测到手指是否触摸了电极。
基于STM8的触摸按键方案
基于STM8的触摸按键方案引言：触摸按键已经成为现代电子产品中的一种常用的用户输入方式。
相比传统的机械按键，触摸按键不需要机械结构，大大降低了产品的故障率，并且能够提供更加灵敏的触摸交互体验。
本文将介绍基于STM8的触摸按键方案，涵盖了原理、设计要点以及实现方法等内容。
1.原理：触摸按键的原理是利用人体电容来实现电压变化的检测。
当人体接近触摸板时，人体的电容会改变触摸板上的电场分布，从而引起电压的变化。
通过测量这种电压变化，可以检测到用户的触摸行为。
2.设计要点：（1）电源管理：触摸按键需要为触摸芯片提供稳定的电源。
在设计电源管理时，需要考虑到触摸板的功耗、电源稳定性以及电池寿命等因素；（2）电容检测：电容检测是触摸按键的核心技术，需要选取合适的电容检测方案，并且能够准确地检测到用户的触摸行为；（3）噪声过滤：触摸按键会受到环境噪声的干扰，需要采取一定的噪声过滤措施，提高触摸的可靠性；（4）通信接口：触摸按键会通过通信接口与主控芯片进行数据传输，需要选择合适的通信接口，并且确保通信的可靠性和稳定性。
3.实现方法：（1）硬件设计：首先，需要设计触摸板电路，包括电容检测电路、滤波电路和通信接口电路等；其次，需要设计电源管理电路，确保为触摸芯片提供稳定的电源。
（2）软件设计：基于STM8的触摸按键方案可以采用定时器+IO口中断的方式来实现。
具体流程如下：i.初始化定时器和IO口中断；ii. 定时器中断发生时，通过IO口中断判断电容的充放电状态，将结果保存；iii. 主循环中检测保存的触摸状态，通过通信接口将其传输给主控芯片。
4.结论：。
义隆触摸方案
义隆触摸方案1. 简介义隆触摸方案是一种创新的触摸技术，由义隆公司研发。
该方案具有高灵敏度、强抗干扰能力、低功耗等优点，适用于各种触摸设备，如智能手机、平板电脑、电脑显示器等。
2. 技术原理义隆触摸方案采用电容触摸技术，通过感应触摸物体与触摸面板之间的电容变化，实现触摸操作。
具体原理如下：1.传感电极阵列：义隆触摸方案的触摸面板上布有细密的传感电极阵列，用于感知触摸物体在不同位置的电容变化。
2.触摸物体接近：当触摸物体接近触摸面板时，触摸物体与电极之间会形成电容，电容大小与触摸物体与电极的距离成反比。
3.电容变化检测：义隆触摸方案通过采集电极阵列上的电容变化，实时监测触摸物体的位置和动作。
4.信号处理：采集到的电容变化信号经过处理后，转换为数字信号，并通过接口传输给设备系统进行解析和响应。
3. 优点义隆触摸方案具有以下优点：•高灵敏度：义隆触摸方案采用细密的电极阵列布局，可实现高精度的触摸定位，提供用户良好的触摸体验。
•强抗干扰能力：义隆触摸方案采用先进的信号处理算法和抗干扰设计，有效降低外界干扰对触摸操作的影响，提高信号稳定性。
•低功耗：义隆触摸方案采用低功耗的设计，有效延长设备的电池寿命。
•多点触控支持：义隆触摸方案支持多点触控，可以实现多指操作，增强设备的交互性能。
•快速响应：义隆触摸方案具有快速响应的特性，用户可以在短时间内得到及时的触摸反馈。
4. 应用领域义隆触摸方案在以下领域有着广泛的应用：•手持设备：义隆触摸方案适用于智能手机、平板电脑等手持设备，提供流畅的触摸响应和精确的触摸定位，增强用户的操作体验。
•消费电子产品：义隆触摸方案可应用于电视、音乐播放器等消费电子产品，方便用户进行触摸控制，提升产品的竞争力。
•工业控制设备：义隆触摸方案可以应用于工业控制设备，提供可靠的触摸输入方式，方便操作人员进行设备控制。
•自动售货机：义隆触摸方案可以应用于自动售货机，实现方便的触摸操作，提升用户购物体验。
触摸感应库的问题解答
TN0075技术笔记触摸感应软件库(TSSL)常见问题和解答(FAAQs)触摸感应库设计的用意是什么?该软件可以使任何8-位的STM8和32-位的STM32微控制器成为一个电容触摸按键的控制器。
该方案使得设计者能够通过采用触摸感应控制库来方便使用通用单片机来设计出高端的“外观和手感”的人性化接口来替代机电开关。
设计者可以混合使用多种配置的触摸感应功能(触摸键、滚轮、滑条)和传统的MCU功能(通讯、LED控制、蜂鸣、LCD控制等等)。
电容式触摸感应软件库仅是应用固件的一部分。
成熟、稳定、灵活和高性能使得该方案可以方便实现和快速市场响应来开发出任何类型的应用，比如移动电话、厨房电气和打印机等等。
TSSL检测人手指电容的基本原理是什么？对于人手的触摸的检测是通过监控由一个电阻和电极电容组成的RC网络的充电/放电时间的周期来获取的。
任何由于电极电容改变所引起的RC时间的改变被检测到后再经滤波最后通过专门的I/O或者I2C/SPI接口报告给主机系统。
采用最少量的元器件，仅仅只需要在每一个触摸通道上一个电阻就可以使能该功能。
RC 采集方法是基于 1976年的 US 专利，但是现在是到期不受保护的。
电极电容的工作原理是什么？铜箔电极发出电场通过主要是由玻璃或者塑料作为电介质触面板，当一个手指触摸到面板上时由于人体和周边环境的耦合会增加电极的电容值少量几个pF，该增加的电容值通过触摸感应库被检测到。
哪些是推荐的电极设计？对于通过不同形状、大小和位置设计的电极，铜箔电极外形是一个用简单方法的来获得高效率的变化。
可以采样低成本、单面的 CEM-1 PCBs，同时很多其他类型的基板也是可以的。
哪些是推荐用来保护PCB电极的面板？最重要的因素是面板的厚度和它的“ε”值(材料的介电常数)，充足的厚度和它的“ε”值是相互关联的。
玻璃和塑料是常用的材质。
例如：一块塑料面板可以达10mm的厚度，同时面板和PCB衬底之间的良好连接对于优化性能也是很重要的。
stm8引脚能否做成触摸输入
stm8 引脚能否做成触摸输入
我曾开发带有触摸按键功能的消费类电子产品，在起初也是不知道STM8 引脚可以实现触摸这个功能，所以这里写给大家。
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1,2 块的触摸芯片的成本。
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。
由于很多人不知道这个功能，这里先让大家了解并熟悉这一项触摸按键功能。
2。
stm8选型
STM8 选型意法半导体的8位微控制器平台基于高性能8位内核和先进外设集。
该平台采用意法半导体专有的130 nm 嵌入式非易失性存储器技术制造而成。
STM8的增强型堆栈指针操作、高级寻址模式和新指令让用户能够实现快速、安全的开发。
STM8平台支持4个产品系列：∙STM8S - 主流MCU∙STM8L - 超低功耗MCU∙STM8AF和STM8AL - 汽车用MCUSTM8S选型意法半导体的STM8S系列主流8位微控制器适于工业、消费类和计算机市场的多种应用，特别是要实现大批量的情况。
基于STM8专有内核，STM8S系列采用ST的130纳米工艺技术和先进内核架构，主频达到24 MHz，处理能力高达20MIPS。
嵌入式EEPROM、RC振荡器和全套标准外设为设计者提供了稳定且可靠的解决方案。
相关工具链，从经济型探索套件到更复杂的评估套件和第三方工具，为利用STM8S微控制器进行开发提供了极大方便。
STM8S系列包括四个产品线，具有不同特性，但是保持了全面兼容性和可升级性，从而减少了未来产品设计变更。
∙STM8S003/005/007超值型是入门级产品，具有基本功能。
∙STM8S103/105基本型提供了更多特性和封装选项。
∙STM8S20增强型配有全套外设，满足中、高端应用的性能要求。
∙STM8S专用型提供了更多模拟特性和专用固件解决方案。
STM8S903STM8S103/105基本型属于标准多功能8位微控制器。
作为低成本超值型产品升级的第一步，STM8S103/105基本型提供了更多的封装、存储容量、特性和工厂编程服务选项。
它基于专有16 MHz内核，具有全套定时器、接口（UART、SPI、I2C）、10位ADC、内部和外部时钟控制系统、看门狗、自动唤醒单元和集成式单线调试模块。
该产品系列具有高达32 KB的Flash程序存储器、高达1 KB的数据EEPROM和高达2 KB的RAM。
它提供三种封装选项：32、44和48引脚封装。
STM8S触摸感应评估版
3.1 Evaluation kit contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.2 Using the evaluation kit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Appendix A STM8Sxxx-TS1 daughterboard schematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.1.6 External supply and communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.2 STM8S2xx evaluation motherboard settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
The STM8S TS evaluation kit provides a software solution for transforming any 8-bit STM8 microcontroller (MCU) into a capacitive touchkey controller.
STM8系列5大主流成员介绍
STM8系列5大主流成员介绍STM8系列微控制器，8位微控制器平台基于高性能8位内核和先进外设集，在8位单片机行业中占据着举足轻重的市场地位，该平台采用意法半导体专有的130 nm 嵌入式非易失性存储器技术制造而成。
STM8的增强型堆栈指针操作、高级寻址模式和新指令让用户能够实现快速、安全的开发。
同时具有的强大优势：电路结构简单、串口下载方便、价格便宜，拥有性价比之王称号意法半导体的STM8S系列主流8位微控制器适于工业、消费类和计算机市场的多种应用，特别是要实现大批量的情况。
基于STM8专有内核，STM8S系列采用ST的130纳米工艺技术和先进内核架构，主频达到24 MHz，处理能力高达20MIPS。
嵌入式EEPROM、RC振荡器和全套标准外设为设计者提供了稳定且可靠的解决方案。
相关工具链，从经济型探索套件到更复杂的评估套件和第三方工具，为利用STM8S微控制器进行开发提供了极大方便。
STM8S系列包括四个产品线，具有不同特性，但是保持了全面兼容性和可升级性，从而减少了未来产品设计变更。
STM8S003/ STM8S005/ STM8S007超值型是入门级产品，具有基本功能。
STM8S103/ STM8S105基本型提供了更多特性和封装选项。
STM8S20增强型配有全套外设，满足中、高端应用的性能要求。
STM8S专用型提供了更多模拟特性和专用固件解决方案。
NO.2：STM8L系列超低功耗MCU意法半导体的超低功耗产品线支持多种对功耗极为敏感的应用，例如便携式设备。
STM8L基于8位STM8内核，与STM32L系列一样采用了专有超低漏电流工艺，利用最低功耗模式实现了超低功耗（0.30 uA）。
STM8L系列包括4个不同的产品线，适于需要特别注意节约功耗的应用。
STM8L101系列最低功耗模式：0.30 uA动态运行模式：150 uA/MHz。
基于STM8的触摸按键方案
基于STM8的电容感应式触摸按键方案在电磁炉中的应用1、引言相较于机械式按键和电阻式触摸按键，电容式触摸按键不仅耐用，造价低廉，结构简单易于安装，防水防污，而且还能提供如滚轮、滑动条的功能。
但是电容式触摸按键也存在很多的问题，因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰敏感得多。
ST针对家电应用特别是电磁炉应用，推出了一个基于STM8系列8位通用微控制器平台的电容式触摸感应方案，无需增加专用触摸芯片，仅用简单的外围电路即可实现电容式触摸感应功能，方便客户二次开发。
2、方案介绍ST的电容式触摸按键方案通过一个电阻和感应电极的电容CX构成的阻容网络的充电/放电时间来检测人体触摸所带来的电容变化。
如图1所示，当人手按下时相当于感应电极上并联了一个电容CT，增加了感应电极上的电容，感应电极进行充放电的时间会增加，从而检测到按键的状态。
而感应电极可以直接在PCB板上绘制成按键、滚轮或滑动条的应用样式，也可以做成弹簧件插在PCB板上，即使隔着绝缘层（玻璃、树脂）也不会对其检测性能有所影响。
图1 STM8S电容式触摸按键的工作原理电磁炉是采用磁场感应电流的加热原理对食物进行加热。
加热时，通过面板下方的线圈产生强磁场，磁力线穿过导磁体做的锅的底部时，锅具切割交变磁力线而在锅具底部产生涡流使锅底迅速发热，达到加热食物的目的。
在本解决方案中采用44pin的STM8S105S4做按键显示板的主控芯片，控制13个按键的扫描、24个LED及一个4位数码管的显示、I2C与主板的通讯，并留有一个SWIM接口方便工程师调试之用（如图2）。
图2 电磁炉按键板原理STM8S105S4采用的是ST高级STM8内核，具备3级流水线的哈佛结构，3.0~5.5V工作电压，内部16MHz RC 可提供MCU 16MHz工作频率，提供低功耗模式和外设时钟关闭功能，共有34个I/O可用。
STM8S105S4 具有2KB 的RAM和16KB的FLASH，还有可达30万次擦写次数的1KB EEPROM数据存储器。
IO口实现电容触摸感应解决方案
使用普通I/O口实现电容触摸感应方案武汉空军雷达学院科研部（430019）讲师孙树印摘要本文介绍了基于ST公司STM8S单片机的使用普通I/O口实现电容式触摸感应解决方案，包括技术原理、实现方法、硬件及软件设计注意事项。
关键字电容式触摸感应 I/O口充电检测 TSL技术背景现在电子产品中，触摸感应技术日益受到更多关注和应用，不仅美观耐用，而且较传统机械按键具有更大的灵敏度、稳定性、可靠性，同时可以大幅提高产品的品质。
触摸感应解决方案受到越来越多的IC设计厂家的关注，不断有新的技术和IC面世，国内的公司也纷纷上马类似方案。
Cpress公司的CapSense™技术可以说是感应技术的先驱，走在了这一领域的前列，在高端产品中有广泛应用，MCP推出了mTouch™，AT也推出了QTouch™技术，FSL推出的电场感应技术与MCP的电感触摸也别具特色，甚至ST也有QST产品。
但是目前所有的触摸解决方案都使用专用IC，因而开发成本高，难度大，而本文介绍的基于RC充电检测（RC Acquisition）的方案可以在任何MCU上实现，是触摸感应技术领域革命性的突破。
首先介绍了RC充电基础原理，以及充电时间的测试及改进方法，然后详细讨论了基于STM8S单片机实现的硬件、软件设计步骤，注意要点等。
一、RC充电检测基本原理RC充电检测基本原理是对使用如PCB的电极式电容的充电放电时间进行测量，通过比较在人体接触时产生的微小变化来检测是否有‘按下’动作产生，可选用于任何单独或多按键、滚轮、滑条。
如图1(a)所示，在RC网络施加周期性充电电压Vin，测量Vout会得到如(b)的时序，通过检测充电开始到Vout到达某一门限值的时间tc的变化，就可以判断出是否有人体接触。
图2显示出有人体接触时充电时间会变长。
(a )(b) 图1 电容充电的电路(a) 及充电时序(b)实现电路如图3，使用一个I/O 口对PCB 构成的电容充电，另一个I/O 口测量电压，对于多个按键时使用同一个I/O 口充电。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在暗处寻找 （ ＩＤ）应用 中采用接 ＦＴ
近 探 测
Ｓ Ｍ８ １ Ｘ Ｅ Ａ Ｔ Ｔ ． Ｖ Ｌ评估板 主要 ４ 特 性
・
・
片上集成 电压稳压器
环境补偿滤波器 用户可配置选项包括 ：
．
．
卫生器具和白色家电
利用板载 Ｐ ＣＢ感应电极和 １５ ．ｍｍ
增强接近检测能力。
ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ ４ 主要 特 性
・
ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ ４ 应甬
・
Ｓ Ｍ８ １ １接 触 和 接 近 电 容 传 感 Ｔ Ｔ４
器 。 它 包 含 一 个 Ｓ Ｍ８ ４ Ｔ Ｔ１ １评 估 板 ＭＢ ５ ８ ８以 及 一 套 即 插 即 用 型 模
接触或者接近探测 （ 几厘米 ）
Ｆｊ ｏｙＨ ｎ ｏ ｇＬ ． ｕｉ ｌ ｏ ｇＫ ｎ ｔ ｐ ｄ
ｎ
勘
图３ ＴＭ８ １ １ Ｓ Ｔ ４ 评估板（ ８ ８电路图 ＭＢ ５ ）
・
・
—
。 ＩＩ —Ｉ ｌ ｌ
ｌＬ ＩＬ— ｄ Ｌ
—
利用跳线进 行电极接地或屏蔽配置
４个预先配置 即插型模块 （ ８ ６） ＭＢ ５
・
・
用于危险环境中的防爆型人机接 口
设备
・
Hale Waihona Puke 绝缘面板进行接触检测 通过堆 叠亚 克力面板很容 易进行绝
缘调节
・
４个检测阈
．
４个输 出模式
４个低功耗模式
．
Ｓ ＴＭ８ ｘ Ｅ ＡＬ评 Ｔ１ ． ｖ ４ 估板
Ｓ Ｍ８ １ Ｘ Ｅ Ａ Ｔ Ｔ ４ ． Ｖ Ｌ是 一 套 评
・
利用板 载 Ｐ Ｂ检测 电极或可插入天 Ｃ 线进行接近检测
内置驱动屏蔽功能
．
消费 电子产品
・
・
功率受限和电池类应用
．
增 强 接近 探 测
接近激活
块 ，用 于 在 接 触 或 接 近 检 测 中评 估 Ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ ４ 的性能（ 根据插入的模块 ） 。
．
保护感应 电极免受噪声干扰
・
家庭和办公室应 用
．
・
超低功耗模式适用于 电池应用 （ 在极
・ １个 Ｓ Ｍ８ １ １评估板 （ ８ ８） Ｔ Ｔ４ ＭＢ ５
・ 个天线屏 蔽电缆 １
・
１ 个附加 的 ３ ｍｍ 亚克力面板
的 Ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ ４
更 多详 情 。敬 请 浏 览 ：
ｈｔ Ｐ：／ ｉ ｔ ／ ＳＯＩ Ｏｎ． Ｕｔ ｅｃｃｎ． ｃｏｍ ／
ｓ ｌｔ ｏ ｕ ｉ ２ ０ ２ ０９ １ ８ ２ｈ ｍ ａ ｏｎ ０１ ４ ８ ５ ３ ．ｔ ｒ ０ ５ ｍｔ
＿
Ｓ ＴＭ８ Ｘ Ｅ ＡＬ 括 ： Ｔ１ ． ｖ 包 ４
环境 中的电子组件 。
Ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ 集成 了驱 动屏蔽的功 ４ 能。这使其能 够将密封 的 电子组 件 同 感 应 电极分 离。这一 屏蔽特性使设 计 人员能够 保护敏感 元件 ，使其在 电池
（ 直流 ）应用中免受不利环境干扰 ，并
图２ Ｔ Ｔ ４ 典型应用电路图 Ｓ Ｍ８ １ １
鸯
。
Ｔｌ８２ ４８ ７０ ａ： ５・ ８－ ３ －Ａ ： ｏ ｕ ｏ ． ｍｈ ｈｐ／ｗ ． ｉ ｌａ・ｃｒ ｅ＋５・ ２— ７ Ｆｘ ８２ ４９ ６７ Ｍ Ｉｉ ＠ｆｉ ｌｃ ． ｔ： ｗｆ ｐ ｙ ｎ ． ｎ ： ２ ３ ＋ ２ ９ Ｅ Ｌｎ ｆ ｊ ｙ ｏ ｋ ｔ／ ｐ ｗ ｕ ｏ ｓ ｅ ｏ 富士高分子工业株式会社 ｊ
图 １ ＴＭ８ ４ Ｓ Ｔ１ １ 方 框 图
分适 用于单按 钮 的应 用。能够将其 设
定 为接触或 者接近传感 模式 ，用于 唤 醒或 激活背 光。超低 的电流消耗使 其 十分适用于电池供 电的应用 。 该 器 件 具 有 内 部 电 压 稳 压 器 来 增 强 探 测 的灵 敏 性 和稳 定 性。 Ｓ Ｍ８ １ １ 摸板可 以通过几乎所 有 Ｔ Ｔ４ 触 的电解质进行 传感 ，当然 也包括 密封
．
参考冻结 超时
・
利用板 载电池进行独立的电源配置 通过 Ｕ ＳＢ接 口提供外部电源
・
最少外部组件
估 板 套 件 ，用 于 为 开 发 人 员 介 绍
・
Ｌ 一 … 一
．
…
顶级导热专家富士高分子（ ｕｉｏｙ 中国献礼、 Ｆ ｊ ｌ） ｐ
Ｓｎ 正 ａ－ Ｅ
火 市 ｌｘＯ Ｉｍ 售 爆亡 、 ｌｘ． ｍ仅 Ｏ Ｏ
Ｓ Ｍ８ １ １ Ｔ Ｔ ：触 摸 或接 近检测 方案 ４
Ｓ 公 Ｔ 司 的 Ｓ Ｍ８ ４１ 是 Ｔ Ｔ１
Ｐｏ Ｓ ｎｅ ｒ ｅｓ 单路全 集成 电荷传输 的容 ｘ
性 传感器 ，用 于在成本敏 感的应 用 中 代替传统的电子机械开关 。 Ｓ Ｍ８ １ １采用 ８引脚封装 ，十 Ｔ Ｔ４