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单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？

由 cathy 提交于

我以前开发过多款带有触摸按键功能的消费类电子产品，用的是现成的“触摸IC”。但后来才知道，有些芯片就是用低功耗单片机实现的。

下面，结合STM8和STM32来简单描述一下相关内容。

<strong><font color="#4e5e9e">STM8触摸原理及开发库</font> </strong>

先简述一下在STM8S中应用Resistor-Capacitor电阻电容（RC）采集原理。

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267142-1.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>

硬件原理，可以参考官网：

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267143-2.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>
<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267144-3.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>

使用MCU的资源：

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267145-4.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>

官网提供STM8库相关开发资料：
<a href="https://www.st.com/en/embedded-software/stm8s-touch-lib.html">https://w…;

<strong><font color="#4e5e9e">STM32触摸感应控制器</font> </strong>

相比STM8而言，STM32的触摸按键功能就更高级。

在STM32中，部分MCU（F0、 F3、 L1）具有Touch sensing controller触摸感应控制器，简称TSC。

这里可以参看ST社区的一份关于文档《STM32F0—触摸按键》：
<a hrf="http://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-213949">http://www.stm…;

或者查看MCU对应的《参考手册》，可以知道触摸控制器：电荷转移的过程以及其原理。

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267146-5.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>

<ul>
<li>
<p>利用电容储存电荷的特性；</p>
</li>
<li>
<p>电极上的待测电容Cx向采样电容Cs充电；</p>
</li>
<li>
<p>电荷转移过程中个模拟开关是硬件做在GPIO里的；</p>
</li>
<li>
<p>重复电荷转移的过程，直到采样电容Cs上的电压达到它说连GPIO的VIH门限值；</p>
</li>
<li>
<p>过程重复的次数就反映了待测电极上电容的大小；</p>
</li>
<li>
<p>电极被触摸时，重复次数N减小。</p>
</li>
</ul>

<strong>更多参考资料：</strong>

关于Touch触摸的标准外设库：

<a href="https://www.st.com/en/embedded-software/stm32-standard-peripheral-libra…;

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-08/wen_zhang_/100563274-267147-6.png&…; alt=“单片机的GPIO，如何实现触摸按键的功能？" /></center>

官方提供的一套关于Touch文档，值得参看：
<a href="https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/…;

作者：strongerHuang
来源：嵌入式专栏
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