电容触摸按键实验

RC充放电电路原理：
在这里插入图片描述
RC电路充放电公式：

Vt = V0+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]V0 为电容上的初始电压值；
V1 为电容最终可充到或放到的电压值；
Vt 为t时刻电容上的电压值。如果V0为0，也就是从0V开始充电。那么公式简化为：
Vt=  V1* [1-exp(-t/RC)]
结论：同样的条件下，电容值C跟时间值t成正比关系，电容越大，充电到达某个临界值的时间越长。

电容充电时间与电容大小关系：
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电容触摸按键原理：

R:外接电容充放电电阻。
Cs:TPAD和PCB间的杂散电容。
Cx:手指按下时，手指和TPAD之间的电容。
开关：电容放电开关，由STM32 IO口代替。

检测电容触摸按键过程：

TPAD引脚设置为推挽输出，输出0，实现电容放电到0。
TPAD引脚设置为浮空输入（IO复位后的状态）,电容开始充电。
同时开启TPAD引脚的输入捕获开始捕获。
等待充电完成（充电到底Vx,检测到上升沿）。
计算充电时间。

没有按下的时候，充电时间为T1（default)。按下TPAD，电容变大，所以充电时间为T2。我们可以通过检测充放电时间，来判断是否按下。如果T2-T1大于某个值，就可以判断有按键按下。

硬件连接：
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几个重要的函数：
说明：对于不同的平台，区别主要是定时器底层相关以及IO口初始化。

void TPAD_Reset(void)函数：复位TPAD
设置IO口为推挽输出输出0，电容放电。等待放电完成之后，设置为浮空输入，从而开始充电。同时把计数器的CNT设置为0。
PAD_Get_Val()函数：获取一次捕获值（得到充电时间）
复位TPAD,等待捕获上升沿，捕获之后，得到定时器的值，计算充电时间。
TPAD_Get_MaxVal()函数：
多次调用TPAD_Get_Val函数获取充电时间。获取最大的值。
TPAD_Init()函数：初始化TPAD
在系统启动后，初始化输入捕获。先10次调用TPAD_Get_Val()函数获取10次充电时间，然后获取中间N(N=8或者6）次的平均值，作为在没有电容触摸按键按下的时候的充电时间缺省值tpad_default_val。
TPAD_Scan()函数：扫描TPAD
调用TPAD_Get_MaxVal函数获取多次充电中最大的充电时间，跟 tpad_default_val比较，如果大于某个阈值tpad_default_val+TPAD_GATE_VAL，则认为有触摸动作。
void TIM5_CH2_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)//输入捕获通道初始化
可以使用任何一个定时器。M3使用定时器5，M4使用的定时器2。