Funpack4-1——基于CY8CKIT-149开发套件的触摸控制电脑上下翻页

内容介绍

一、项目简介

本项目使用Funpack第四季第1期活动的板卡，CY8CKIT-149开发套件，PSoC 4100S Plus主控，完成了任务二。

只需要通过触摸主控，发送信号的BLE芯片，连接电脑以实现控制音量等HID功能。

二、硬件资源

开发环境：

赛普拉斯支持两种开发环境

PSOC Creator 4.4

[PSoC Creator下载地址](https://www.infineon.com/cms/en/design-support/tools/sdk/psoc-software/psoc-creator/)

ModusToolbox，在vscode里面的应用市场下载

开发板：CY8CKIT-149-4100S PLUS

M0+芯片：CY8C4147AZI-S475

BLE芯片：CYBLE-022001-00

三、探索过程

刚开始寄过来的开发板默认使用了CE220891_CapSense_with_Breathing_LED的Demo以做展示。

环境问题，导致无法编译。

四、实现任务流程

1.规划硬件外设：

触摸按键(CSX) * 3
触摸滑条(CSX) * 1
EZI2C从机 * 1
I2C主机 * 1

通讯IO
M0_EZI2C_SCL[P30] -- BLE_I2C_MASTER_SCL[P51]
M0_EZI2C_SDA[P31] -- BLE_I2C_MASTER_SDA[P50]

CSX区别于CSD按键，可以少用一个IO，相对来说，抗干扰性更弱

CSX软件设置如图所示，Mutual-cap则对应CSD

2.程序架构：

BLE HID服务配置：键盘模式
CapSense触摸检测
I2C通信传输触摸数据
HID报告发送

3.使用介绍

上电后，会亮3个指示灯
开发板上电后，LED指示灯会闪烁表示正在广播
在电脑的蓝牙设置中搜索并连接设备（显示为BLE Keyboard）
连接成功后，LED指示灯常亮
使用触摸按键和滑条控制电脑：
左按键：音量加
右按键：音量减
中间按键：亮度调节
滑条：控制屏幕页面上下滚动

4.参考Demo：

E224820_PSoC4_CapSense_Slider_Gesture

BLE_HID_Keyboard

5.遇到的问题：

HID函数添加延时也无法解决，HID一直会发送指令，不会松开，暂时无法查明原因，希望各位大佬能给点意见。

6.技术细节
通过CapSense_DecodeWidgetGestures函数，获取当前滑条的手势，返回一个状态值，再根据状态值传送对应的EZI2C参数和LED操作事件

 /* Stores the current detected gesture */
            detectedGesture = CapSense_DecodeWidgetGestures(CapSense_LINEARSLIDER0_WDGT_ID);
            
            /* Turns a specific LED on or off depending on the gesture */
            switch(detectedGesture){
            case CapSense_ONE_FINGER_FLICK_RIGHT:
                /* If LED is on turn it off, or if off turn it on */
                Right_LED_Write((Right_LED_Read() == LED_ON) ? LED_OFF: LED_ON);
                i2cBuffer[BUTTON_STATUS_INDEX2] = 0x01;
                break;
            case CapSense_ONE_FINGER_SINGLE_CLICK:
                /* If LED is on turn it off, or if off turn it on */
                PWM_WriteCompare((PWM_ReadCompare() != 0) ? 0: HALF_POWER);
                break;
            case CapSense_ONE_FINGER_FLICK_LEFT:
                /* If LED is on turn it off, or if off turn it on */
                Left_LED_Write((Left_LED_Read() == LED_ON) ? LED_OFF: LED_ON);
                i2cBuffer[BUTTON_STATUS_INDEX2] = 0x02;
                break;
            }


            LED11_Write(CapSense_IsWidgetActive(CapSense_BUTTON0_WDGT_ID) ? LED_ON : LED_OFF );
            // LED_12_Write(CapSense_IsWidgetActive(CapSense_BUTTON1_WDGT_ID) ? LED_ON : LED_OFF );
            LED13_Write(CapSense_IsWidgetActive(CapSense_BUTTON2_WDGT_ID) ? LED_ON : LED_OFF );


            /* Calculate the button status mask and update the I2C buffer
                bit0= BTN0 status, bit1 = BTN1 status, bit2 = BTN2 status */
            for(uint8 widgetID = 0; widgetID < TOTAL_CAPSENSE_BUTTONS; widgetID++)
            {
                if(CapSense_IsWidgetActive(widgetID))
                {
                    SET_BIT(buttonStatus, widgetID);
                }
                else
                {
                    CLEAR_BIT(buttonStatus, widgetID);
                }
            }

使用for循环遍历，获取触摸按键状态，再根据滑条调整LED的PWM占空比，最后EZI2C发送滑环百分比和按键值

            /* Calculate the button status mask and update the I2C buffer
                bit0= BTN0 status, bit1 = BTN1 status, bit2 = BTN2 status */
            for(uint8 widgetID = 0; widgetID < TOTAL_CAPSENSE_BUTTONS; widgetID++)
            {
                if(CapSense_IsWidgetActive(widgetID))
                {
                    SET_BIT(buttonStatus, widgetID);
                }
                else
                {
                    CLEAR_BIT(buttonStatus, widgetID);
                }
            }
						/* Checks if the linear slidere was touched and that the slider should be changed */
            if(CapSense_GetCentroidPos(CapSense_LINEARSLIDER0_WDGT_ID) != CapSense_SLIDER_NO_TOUCH && PWM_ReadCompare() != 0)
            {
                /* Changes the compare value based on the slider position */
                PWM_WriteCompare(PWM_SCALAR * CapSense_GetCentroidPos(CapSense_LINEARSLIDER0_WDGT_ID) + 1);
            }
            i2cBuffer[SLIDER_PERCENT_INDEX] = CapSense_GetCentroidPos(CapSense_LINEARSLIDER0_WDGT_ID);
            i2cBuffer[BUTTON_STATUS_INDEX1] = buttonStatus;

BLE这边参考了大佬的代码，放到等待BLE连接成功的大循环里面。实现了IIC轮询只读数据标志位，来获取从机的数据，实现事件传递。做完事件，需要清除标志，避免被重复触发。

static uint8 buffer[BUFFER_SIZE];


void ReceiveData(void)
{
    static uint8 sliderPercentValue = 0;
    static uint8 touchKeyValue = 0; 
    static uint8 sliderGestureValue = 0; 


    /* Read entire data buffer from the slave device */
    IIC_I2CMasterReadBuf(I2C_SLAVE_ADDRESS, buffer, BUFFER_SIZE, 
                    IIC_I2C_MODE_COMPLETE_XFER);    
    while (0u == (IIC_I2CMasterStatus() & IIC_I2C_MSTAT_RD_CMPLT))
    {
        CyBle_ProcessEvents();
    }


    sliderPercentValue = buffer[SLIDER_PERCENT_INDEX];


    sliderGestureValue = buffer[BUTTON_STATUS_INDEX2];


    if(sliderGestureValue == SLIDER_GESTURE_RIGHT)
    {
        SendKeyboard(PAGE_UP);
        send_key_board_flag = 1;
        sliderGestureValue = 0;
    }
    else if(sliderGestureValue == SLIDER_GESTURE_LEFT)
    {
        SendKeyboard(PAGE_DOWN);
        send_key_board_flag = 1;
        sliderGestureValue = 0;
    }


    touchKeyValue = buffer[BUTTON_STATUS_INDEX1];
    if(touchKeyValue)
    {
        if(touchKeyValue & 0x01)
        {
            send_key_board_flag = 1;
            SendKeyboard(VOLUME_UP);
            touchKeyValue = 0;
        }
        if(touchKeyValue & 0x02)
        {
            send_key_board_flag = 1;
            SendKeyboard(VOLUME_DOWN);
            touchKeyValue = 0;
        }
        if(touchKeyValue & 0x04)
        {
            send_key_board_flag = 1;
            SendKeyboard(LIGHT_DOWN);
            touchKeyValue = 0;
        }
    }
}

HID发送，参考了BLEdemo里面的发送asciil函数。使用了全局标志控制，避免事件被重复触发，对常用的区块进行了函数封装。HID和IIC一样使用了判断标志位来轮询HID的状态，以进行数据传输到电脑。



uint8 send_key_board_flag = 0;


void SendKeyboard(uint8 SimKey)
{
    static uint8 keyboard_data[KEYBOARD_DATA_SIZE]={0};
    CYBLE_API_RESULT_T apiResult;
    keyboard_data[2u] = SimKey;


    if(!send_key_board_flag)
    {
        return;
    }
    send_key_board_flag = 0;
    if(CyBle_GattGetBusyStatus() == CYBLE_STACK_STATE_FREE)
    {
        apiResult = CyBle_HidssGetCharacteristicValue(CYBLE_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_SERVICE_INDEX, CYBLE_HIDS_PROTOCOL_MODE, sizeof(protocol), &protocol);
        SendHidNotification(keyboard_data);
        if(apiResult == CYBLE_ERROR_OK)
        {
            memset(keyboard_data, 0, KEYBOARD_DATA_SIZE);
            SendHidNotification(keyboard_data);
        }
        if(apiResult != CYBLE_ERROR_OK)
        {
            DBG_PRINTF("HID notification API Error: %x \r\n", apiResult);
            keyboardSimulation = DISABLED;
        }
    }
}


CYBLE_API_RESULT_T SendHidNotification(uint8_t* data)
{
    CYBLE_API_RESULT_T result;


    if(protocol == CYBLE_HIDS_PROTOCOL_MODE_BOOT)
    {
        result = CyBle_HidssSendNotification(cyBle_connHandle,
            CYBLE_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_SERVICE_INDEX,
            CYBLE_HIDS_BOOT_KYBRD_IN_REP,
            KEYBOARD_DATA_SIZE,
            data);
    }
    else
    {
        result = CyBle_HidssSendNotification(cyBle_connHandle,
            CYBLE_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_SERVICE_INDEX,
            CYBLE_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_REPORT_IN,
            KEYBOARD_DATA_SIZE,
            data);
    }
    return result;
}

感谢大家的观看，也欢迎在评论区交流，指出我的不足。感谢电子森林和得捷电子的大力支持本次活动。