"STM32 F103定时器输入捕获功能用于电容按键触摸检测的MATLAB仿真"
本文档主要介绍了如何利用STM32F103微控制器的定时器进行输入捕获,实现电容按键的触摸检测。STM32F103是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统设计。
在电容按键的检测中,主要涉及以下知识点:
1. **定时器配置**:
- 定时器选择:使用TIM5作为定时器输入捕获功能的定时器。
- 配置时钟源:通过`TPAD_TIM_APBxClock_FUN`宏定义,开启TIM5的时钟源,如`RCC_APB1PeriphClockCmd(TPAD_TIM_CLK, ENABLE)`。
- 定义定时器周期:`TPAD_TIM_Period`设置定时器的自动重载值,这里是0XFFFF,表示最大计数值。
- 预分频器设置:`TPAD_TIM_Prescaler`设定预分频系数,这里是72-1,即预分频因子为71。
2. **GPIO配置**:
- 定时器输入捕获通道GPIO:使用GPIOA的PIN1作为输入捕获通道,对应`TPAD_TIM_CH_GPIO_CLK`、`TPAD_TIM_CH_PORT`和`TPAD_TIM_CH_PIN`。
- 通道选择:设置为TIM的通道2,即`TPAD_TIM_CHANNEL_x = TIM_Channel_2`。
3. **中断配置**:
- 定义输入捕获中断:`TPAD_TIM_IT_CCx`为TIM的通道2中断标志,`TIM_IT_CC2`。
- 中断服务函数:`TPAD_TIM_IRQ`为TIM5中断请求,`TPAD_TIM_INT_FUN`为中断处理函数`TIM5_IRQHandler()`。
4. **电容按键检测原理**:
- 空载充电时间T1:在无手指触摸时,测量电容按键的充电时间。
- 触摸充电时间T2:当手指触摸按键时,由于人体电容的影响,电容按键的充电时间会缩短。
- 检测逻辑:通过比较T1和T2,如果T2显著小于T1,则可判断按键被触摸。
5. **软件设计**:
- 在MATLAB中进行仿真,实现定时器输入捕获功能,以便测量和比较T1和T2。
- 编写相关的函数,如初始化定时器、设置输入捕获模式、启动定时器、处理中断事件等。
6. **学习资源**:
- 推荐学习资料:《STM32F10X-中文参考手册》和《Cortex-M3权威指南》。
- 学习路径:遵循基础入门篇到提高篇的学习顺序,基础篇需按顺序学习,提高篇可跳跃式学习。
- 书籍特点:注重外设功能框图分析和代码讲解,提供配套硬件平台"霸道",方便实践操作。
通过理解这些知识点,读者可以掌握如何使用STM32F103的定时器输入捕获功能来实现电容按键的触摸检测,并通过MATLAB仿真验证其工作原理。同时,了解了相关的软件设计和硬件配置,有助于提升STM32的开发技能。