内容介绍

任务目标：

本次活动选择的题目是：任务1：使用MPLAB开发，尝试让部分管脚实现触摸功能，可搭配触摸扩展面板，并通过按键和滑动实现呼吸灯速率切换，可自行设计触摸板

推荐搭配模块：触摸扩展板

任务分解：

主控板卡具有SERCOM通信端口，可以在MPLABX IDE中配置成UART, SPI, I2C, CAN等多种模式，可以轻松应对不同接口的扩展模块。在本项目中，SERCOM2被配置成I2C Master，从而实现与扩展模块的通信。

扩展模块是来自SPARKFUN的触摸扩展模块，扩展板上的触摸方案同样来自MICROCHIP公司的CP1203！可以使用I2C接口与单片机进行通信。

https://www.sparkfun.com/sparkfun-capacitive-touch-slider-cap1203-qwiic.html

从官网说明得知，该I2C模块的通信地址是0x28。为了实现项目目标：

配置SERCOM2为I2C，从而可以与扩展板通信，获取滑动、触摸事件
配置TC定时器模块为PWM输出模式，从而驱动LED在不同占空比的PWM下呈现出“呼吸”的效果
通过读取不同的触摸事件，相应的改变PWM波不同占空比波形之间的延迟长短，从而实现“呼吸”速率调节的效果

项目的难点是：

目前在MPLAB X IDE里面的扩展模块驱动资料很少，只能根据数据手册和Arduino下的相关开源驱动进行修改，适配，从而获取触摸板状态。
触摸事件的处理与呼吸灯如何并行处理的问题，需要解决。

主控板卡介绍：

SAME51J20A Curiosity Nano 评估套件（EV76S68A）是用于评估 SAME51J20A 微控制器（MCU）的硬件平台，该板由 MPLAB 集成工具开发环境和 MPLAB Harmony 提供支持。该评估套件可轻松访问 SAME51J20A 的功能，以将器件集成到定制设计中。Curiosity Nano 系列评估套件包括一个板载 Nano 调试器，因此无需外部工具即可对 SAME51J20A 器件进行编程。

板卡特性

SAME51J20A 微控制器
一个用户 LED（黄色）
一个机械用户开关
板载调试器
- MPLAB X IDE 中的电路板识别
- 一个绿色电源/状态 LED
- 编程和调试
- 虚拟 COM 端口（CDC）
- 一个逻辑分析仪（DGI GPIO）
USB 供电
可调目标电压
- MIC5353 由板载调试器控制的 LDO 稳压器
- 1.8-3.6v 输出电压
- 500 mA 最大输出电流（受环境温度和输出电压限制）

系统框图：

软件流程图：

实现细节：

按键中断配置：

按键PA15，配置成EIC_EXTINT_15模式，首先添加EIC模块：

主函数中注册按键中断回调：

static void EIC_User_Handler(uintptr_t context) {

    TouchMode++;
    printf("\r\nButton Pressed EIC USER HANDLER. TouchMode = %s", ((TouchMode%2)? "Slide Mode" : "Touch Mode"));
}

EIC_CallbackRegister(EIC_PIN_15, EIC_User_Handler, 0);

TC3输出PWM波配置：

PA14连接LED等，具有模拟功能TC3/WO[0].

TC3的启动代码：

TC3_CompareStart();

PWM输出占空比调节可以使用如下代码：

TC3_Compare16bitMatch0Set(duty_Cycle_xxx);
TC3_CompareStart();

Sparkfun CP1203触摸模块驱动：

在MCC里面配置I2C接口：

CP1203触摸模块初始化：

uint8_t CAP1203_Begin(void) {
    // Set device address and wire port to private variable
    /**
    if (isConnected() == false)
    {
        return false;
    }*/
    // Read PROD_ID register
    uint8_t prodIDValue = CAP1203_ReadRegister(PROD_ID);

    // PROD_ID should always be 0x6D
    if (prodIDValue != PROD_ID_VALUE) {
        return false;
    } else {
        printf("\r\nprodIDValue=0x%2X", prodIDValue);
    }

    CAP1203_SetSensitivity(SENSITIVITY_2X); // Set sensitivity to 2x on startup - value calibrated for SparkFun CAP1203 Cap Touch Slider Board
    CAP1203_SetInterruptEnabled(); // Enable INT and LED as default
    CAP1203_ClearInterrupt(); // Clear interrupt on startup
    return true;
}

点触检测：

void CAP1203_CurrentTouchTest(void) {
    if (CAP1203_IsLeftTouched() == true) {
        while (CAP1203_IsLeftTouched() == true)
            ; // Wait until user removes finger       
        CurrentPos = 0;
        Delay_Between_PWM = 1;
        TouchHappened = true;
        printf("\r\nLeft Delay_Between_PWM = %ld ms", Delay_Between_PWM);
    }

    if (CAP1203_IsMiddleTouched() == true) {

        while (CAP1203_IsMiddleTouched() == true)
            ; // Wait until user removes finger

        CurrentPos = 10;
        Delay_Between_PWM = 5;
        TouchHappened = true;

        printf("\r\nMiddle Delay_Between_PWM = %ld ms", Delay_Between_PWM);
    }

    if (CAP1203_IsRightTouched() == true) {
        while (CAP1203_IsRightTouched() == true)
            ; // Wait until user removes finger

        CurrentPos = 25;
        Delay_Between_PWM = 10;
        TouchHappened = true;

        printf("\r\nRight Delay_Between_PWM = %ld ms", Delay_Between_PWM);

    }
}

滑动检测：

void CAP1203_SwipeTouchTest(void) {

    if (CAP1203_IsRightSwipePulled() == true) {

        TouchHappened = true;

        if (Delay_Between_PWM <= 8)
            Delay_Between_PWM += 2;
        
        if(Delay_Between_PWM == 10)
            Delay_Between_PWM = 10;
        printf("\r\n>-->-->Right Swipe. Delay_Between_PWM = %ld ms", Delay_Between_PWM);
    }

    if (CAP1203_IsLeftSwipePulled() == true) {

        TouchHappened = true;
        if (Delay_Between_PWM >= 2)
            Delay_Between_PWM -= 2;
        
        if(Delay_Between_PWM == 0)
            Delay_Between_PWM = 0;
        printf("\r\n<--<--<Left Swipe. Delay_Between_PWM = %ld ms", Delay_Between_PWM);
    }

}