【致敬未来的攻城狮计划】— 连续打卡第二十七天：瑞萨RA RA2E1 的 BTN触摸按键

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由于一些特殊原因：

系列文章链接：（其他系列文章，请点击链接，可以跳转到其他系列文章）或者参考我的专栏“ 瑞萨MCU ”，里面是瑞萨RA2E1 系列文章。

24.RA2E1的 DMAC——数据传输

25.RA2E1的 DTC传输模式

26.瑞萨RA Cortex-M 内核RA2E1 & RT-Thread BSP 启蒙知识

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一、电容触摸按键是什么？原理？

二、开发步骤

1.硬件图

2.新建工程

3.FSP配置

以上，就可以那e2-stdio控制触摸按键了。

四、keil的触摸按键设置

复制文件

五、代码编写

雨后终现彩虹

前言

电容式感应触摸按键可以穿透绝缘材料外壳 8mm （玻璃、塑料等等）以上，准确无误地侦测到手指的有效触摸。并保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化，并具有防水和强抗干扰能力。

一、电容触摸按键是什么？原理？

瑞萨的芯片内部集成高分辨率触摸检测模块CTSU和专用信号处理电路，以保证芯片对环境变化具有灵敏的自动识别和跟踪功能。芯片还必须满足用户在复杂应用中对稳定性、灵敏度、功耗、响应速度、防水等方面的高体验要求。电容式触摸按键控制芯片通常广泛适用于遥控器、灯具调光、各类开关以及车载、小家电和家用电器控制界面等应用中。在芯片应用的开发过程非常简单，可以最大限度的降低方案成本。

原理：

在开发板未上电时，可以认为电容Cx是没有电荷的，在上电时，在电阻作用下，电容Cx就会有一个充电过程，直到电容充满，即Vc电压值为3.3V，这个充电过程的时间长短受到电阻R阻值和电容Cx容值的直接影响。但是在我们选择合适电阻R并焊接固定到电路板上后，这个充电时间就基本上不会变了，因为此时电阻R已经是固定的，电容Cx在无外界明显干扰情况下基本上也是保持不变的。

此时整个电容按键可以容纳的电荷数量就比没有手指触摸时要多了，可以看成是Cx和Cs叠加的效果。在相同的电阻R情况下，因为电容容值增大了，导致需要更长的充电时间。也就是这个充电时间变长使得我们区分有无手指触摸，也就是电容按键是否被按下。

现在最主要的任务就是测量充电时间。充电过程可以看出是一个信号从低电平变成高电平的过程，现在就是要求出这个变化过程的时间。我们可以利用定时器输入捕获功能计算充电时间，即设置TIMx_CH为定时器输入捕获模式通道。这样先测量得到无触摸时的充电时间作为比较基准，然后再定时循环测量充电时间与无触摸时的充电时间作比较，如果超过一定的阈值就认为是有手指触摸。

二、开发步骤

1.硬件图

电容按键不需要任何外部机械部件，使用方便，成本低，很容易制成与周围环境相密封的键盘，以起到防潮防湿的作用。

2.新建工程

对于 Keil 开发环境：

拷贝一份我们之前的 Keil 工程模板 “RA_UART”，然后将工程文件夹重命名为 “RA_BTN”，并进入该文件夹里面双击 Keil 工程文件，打开该工程。

3.FSP配置

依次点击 Stacks -> New Stack -> CapTouch -> TOUCH

点击模块 CTSU 模块

配置CTSU模块引脚

打开e2-stdio,配置QE for Capacitive Touch：

如图所示（我们并没有找到 QE for Capacitive Touch ）

点击 e2 studio 上方的 Renesas Views 之后依次点击 Renesas QE -> CapTouch Main (QE)。

解决以上没有 CapTouch Main (QE)。这个问题如下：

选择如图所示的 “瑞萨软件安装程序” 进去之后安装QE for Capacitive Touch：

正常安装之后，重启软件，会发现多了很多选项：

Renesas QE -> CapTouch Workflow(QE)。即可打开如下图所示：

注意：

有些版本打开之后不是CapTouch Workflow(QE) 而是 CapTouch Main(QE) 这是等同效果

如果安装之后啥也没有，建议重新换e2-stdio版本重新安装，反复重试，一定会有。

在Select a Prodect 中选择自己的工程：

在 Prepare a Configuration 中设置按键：

双击可以选中，修改按键的属性：如下图所示

下一步：点击Start Turning：

点击完之后，就会出现如上图所示，现在提示将您的小爪子，按在你初始化过的触摸按键上，按上不要放开哦，然后在电脑键盘上随便按个键，就会得到如下图所示：

点击 “ Continue the Tuning Process ” 即这个时候我们的配置文件就配置好了

可以发现前三个已经初始化好了，现在可以点击第四个“Output Parameter Files”：

会生成如图文件：

注意：在我们没有点击 start Tuning 进行调谐此时 Output Parameter Files 按钮显示灰色，这个时候我们是点击不了 Output Parameter Files 输出参数文件，我们可以先点击 start Tuning 进行调谐后进行参数文件的输出。

下一步：“Output to a file”:

此时就会发现：

到达此步，说明你已经配置好了，触摸按键。再进行调试。

将函数调入此处。

void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    qe_touch_main();     //跳转到电容按键函数
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

继续打开，CapTouch Status 窗口如下，可以通过Touch I/F 选择触摸通道。

通过 Renesas View -> Renesas QE -> CapTouch Multi Status Chart，打开多路触摸检测窗口。同理可以打开CapTouch Pad Monitor检测窗口。

点击按键，即可看到按键的阈值，和测量值。

以上，就可以那e2-stdio控制触摸按键了。

四、keil的触摸按键设置

总结来说就是将电容按键e2-stdio生成的文件复制到keil工程文件夹里面。

双击 configuration.xml 打开配置界面：然后点开依次点击 Stacks -> New Stack -> CapTouch -> TOUCH 来配置CTSU模块。

之后选择对应的引脚

配置LED引脚

配置完成之后可以按下快捷键“Ctrl + S”保存，最后点右上角的 “Generate Project Content” 按钮，让软件自动生成配置代码即可。

复制文件

我们在keil里面创建一个 qe_gen 文件夹，将之前在 e2 studio 项目里生成的 qe_gen 文件夹里的文件复制到keil的文件夹里面，之后我们将文件目录导入到项目里。

第一步我们点击 Options for Target ‘Target 1’ ，将添加的文件夹目录导入到工程里。

五、代码编写

主函数

void hal_entry(void)
{
   qe_touch_main();     //跳转到电容按键函数

   #if BSP_TZ_SECURE_BUILD
      /* Enter non-secure code */
      R_BSP_NonSecureEnter();
   #endif
}

qe_sample_main

/***********************************************************************
*
* FILE : qe_sample_main.c
* DATE : 2022-02-14
* DESCRIPTION : Main Program for RA
*
* NOTE:THIS IS A TYPICAL EXAMPLE.
*
***********************************************************************/
#include "qe_touch_config.h"
#define TOUCH_SCAN_INTERVAL_EXAMPLE (20)    /* milliseconds */

void qe_touch_main(void);


uint64_t button_status;
#if (TOUCH_CFG_NUM_SLIDERS != 0)
uint16_t slider_position[TOUCH_CFG_NUM_SLIDERS];
#endif
#if (TOUCH_CFG_NUM_WHEELS != 0)
uint16_t wheel_position[TOUCH_CFG_NUM_WHEELS];
#endif






void qe_touch_main(void)
{
    fsp_err_t err;




    /* Open Touch middleware */
    err = RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg);
    if (FSP_SUCCESS != err)
    {
        while (true) {}
    }



    /* Main loop */
    while (true)
    {


        /* for [CONFIG01] configuration */
        err = RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl);
        if (FSP_SUCCESS != err)
        {
            while (true) {}
        }
        while (0 == g_qe_touch_flag) {}
        g_qe_touch_flag = 0;

        err = RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, &button_status, NULL, NULL);
        if (FSP_SUCCESS == err)
        {
            /* TODO: Add your own code here. */
            if ( button_status & CONFIG01_MASK_BTN1)
            {
                 R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
                 R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_LOW);
            }
            else if ( button_status & CONFIG01_MASK_BTN2)
            {
                 R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_LOW);
                 R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
            }
            else if ( button_status & CONFIG01_MASK_BTN3)
            {
                R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
                R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
            }
            else
            {
                R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_LOW);
                R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_05_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_LOW);
        }

        }




        /* FIXME: Since this is a temporary process, so re-create a waiting process yourself. */
        R_BSP_SoftwareDelay(TOUCH_SCAN_INTERVAL_EXAMPLE, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }
}

终于解决，很多关于一些配置的问题，确实感觉很麻烦，且找不到一些资源学习，希望这篇文章能够帮助到大家。