一、项目描述

使用SAME51芯片TC定时器生成PWM驱动板载LED呼吸闪烁，并配合TTP224触摸模块，通过SAME51芯片的EIC外部中断判断触摸引脚的触摸，来启动或关闭PWM输出和更改LED呼吸灯闪烁频率

二、硬件介绍

1.SAM E51 Curiosity Nano评估板

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。

2.TTP224触摸模块

是一款使用电容式感应原理设计的触摸IC，其稳定的感应方式可以应用到各种不同电子类产品，面板介质可以是完全绝源的材料，专为取代传统的机械结构开关或普通按键而设计，提供4个触摸输入端口及4个直接输出端口。

三、软件流程图及主要代码片段

1.触摸滑动检测相关变量定义

// 滑动检测相关变量
uint8_t touch_numbers = 0;  // 触摸数字
uint8_t OUT1_touch_sign = 0;   // 开启标志
uint8_t slide_direction = 0; // 0-无滑动 1-左滑 2-右滑
//呼吸速率档位数量和定义
#define BREATH_SPEED 5
// 各档位对应的呼吸周期，每个周期包含渐亮和渐暗
const uint16_t breathSpeeds[BREATH_SPEED] = {50, 150, 250, 350, 450};
uint8_t BREATH_SPEED_GEAR = 2;//呼吸速度挡位，默认为中间档
uint8_t a = 0;//开启定时器后只启动一次PWM启动

2.Main函数

2.1定时器、系统定时器、外部中断 初始化

SYS_Initialize ( NULL );
TC3_CompareStart();//开启定时器，提供PWM输出
SYSTICK_TimerStart();//开启系统定时器，提供延时函数
//开启触摸外部中断
EIC_InterruptEnable(EIC_PIN_4);
EIC_InterruptEnable(EIC_PIN_5);
EIC_InterruptEnable(EIC_PIN_6);
EIC_CallbackRegister(EIC_PIN_4, EIC_OUT1, 0);
EIC_CallbackRegister(EIC_PIN_5, EIC_OUT2, 0);
EIC_CallbackRegister(EIC_PIN_6, EIC_OUT3, 0);

2.2while ( true )

2.2.1左滑处理

if(slide_direction == 1) 
{
    // 左滑处理
    slide_direction = 0; //标准复位
    if(BREATH_SPEED_GEAR < 5)
    {
        BREATH_SPEED_GEAR = BREATH_SPEED_GEAR + 1;
    }
}

2.2.2右滑处理

if(slide_direction == 2) 
{
    // 右滑处理
    slide_direction = 0; //标准复位
    if(BREATH_SPEED_GEAR > 0)
    {
        BREATH_SPEED_GEAR = BREATH_SPEED_GEAR - 1;
    }
}

2.2.3呼吸灯闪烁

//呼吸灯闪烁
if(OUT1_touch_sign == 1)
{
    if(a == 0)
    {
        TC3_CompareStart();
        a = a + 1;
    }
    TC3_Compare16bitPeriodSet(breathSpeeds[BREATH_SPEED_GEAR]);//周期函数
    for (int i = 0; i < breathSpeeds[BREATH_SPEED_GEAR] ; i++)
    {
        TC3_Compare16bitMatch0Set(i);//比较值
        SYSTICK_DelayMs(5);//延时，防止过快
    }

    for (int i = breathSpeeds[BREATH_SPEED_GEAR]-1; i >= 0 ; i--)
    {
        TC3_Compare16bitMatch0Set(i);
        SYSTICK_DelayMs(5);
    }
}

2.2.4PWM开启关闭处理

if(OUT1_touch_sign == 0)
{
    TC3_Compare16bitPeriodSet(0);
    TC3_CompareStop();
    a = 0;
}

3.外部中断

3.1外部中断触摸通道一处理

//外部中断一，判断是否按下通道一
void EIC_OUT1 (uintptr_t context)
{
    if(OUT1_touch_sign == 1)
    {
        OUT1_touch_sign = 0;
    }else 
    {
        OUT1_touch_sign = 1;
    }
}

3.2外部中断触摸通道二处理

void EIC_OUT2 (uintptr_t context)
{
    touch_numbers = touch_numbers + 1;
    //当数字为3时，说明已经触摸通道3
    if(touch_numbers == 3)
    {
        touch_numbers = 0;
        slide_direction = 1;//左滑
    }else if(touch_numbers>3)
    {
        //用于排除其他操作导致的触摸数字跑飞
        touch_numbers = 0;
    }
}

3.2外部中断触摸通道三处理

void EIC_OUT3 (uintptr_t context)
{
    touch_numbers = touch_numbers + 2;
    //当数字为3时，说明已经触摸通道3
    if(touch_numbers == 3)
    {
        touch_numbers = 0;
        slide_direction = 2;//右滑
    }else if(touch_numbers>3)
    {
        touch_numbers = 0;
    }
}

四、功能展示图片及说明

触摸通道一 LED灯PWM开启关闭

触摸左滑--增加呼吸周期

触摸右滑--减少呼吸周期

五、项目中遇到的难题和解决方法

对于MCC的教材少，导致一直卡在系统配置

通过浏览官方的中文论坛和询问AI软件得到解决

六、对本活动的心得体会

对于电容触摸的学习跟进一步，之前只是对按键简单的赋值，当类似滑动电阻器用，这次使用触摸数字的写法，实现了左滑和右滑。