操作系统嵌入式物联网嵌入式OSRTOS【免费下载链接】rt-threadRT-Thread is an open source IoT Real-Time Operating System (RTOS). https://rt-thread.github.io/rt-thread/项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/rt/rt-thread点击查看免费下载本篇基于 RT-Thread 仓库中 CPK-RA2L1 BSP 的官方配置文档Captouch板载触摸按键配置说明完整讲解如何在该开发板上启用 CTSU 电容触摸按键从 CTSU2 硬件原理、FSP 中创建 CapTouch 与 UART 调制端口到使用瑞萨 QE for Capacitive Touch 工具完成配置、Tuning 与状态监控并结仓库中 QE-Touch sample 代码 分析触摸状态在 RT-Thread 系统中的消费方式。一、CTSU2 电容触摸的基础知识瑞萨 RA 系列 MCU 内置电容式感应单元 CTSU2其基本工作方式如下CTSU2 测量传感器的静电电容电容值的变化由软件判定从而确定手指是否与传感器接触传感器电极表面通常包裹一层电介质薄膜手指不会直接接触电极电极与周围导体之间存在寄生电容。人体是电导体当手指靠近电极时静电电容值会增大。静电电容的检测采用两种方式检测方法原理自电容法self-capCTSU 检测手指与单个电极之间产生的静电电容互电容法mutual-cap使用两个电极一个传输、一个接收CTSU 检测手指靠近两电极时产生的静电电容变化CPK-RA2L1 板载了触摸按键BTN1/BTN2/BTN3下面就是完整的启用流程。二、FSP 配置启用 CTSU 并创建 CapTouch 实例CPK-RA2L1 BSP 默认提供 MDK5 工程project.uvprojx。BSP 的 README 中说明修改瑞萨 BSP 外设配置或添加新的外设端口需要用到瑞萨 FSP 配置工具建议使用 FSP 3.5.0并导入 CPK-RA2L1 板级支持包。在 MDK 中可以通过自定义用户命令打开 FSP。2.1 Pins 选项卡启用 CTSU0打开 FSP 配置工具移至Pins选项卡并打开Peripherals条目。在外围设备列表中滚动到Input: CTSU打开配置并确保 CTSU0 处于启用状态传感器引脚 TS 通道即由此分配。2.2 Stacks 选项卡创建 CapTouch 实例转到Stacks选项卡在HAL/Common Stacks窗格中单击New Stack选择CapTouch → Touch (rm_touch)选中创建出的rm_touch实例在其配置中开启 Tuning 和 monitoring 功能这两个功能供后续 QE 工具通过 UART 与板端通信添加 UART 端口用于调制tuning过程的通信。2.3 添加 UART 调制端口选中创建出的 UART 实例。本例使用UART 0作为调制串口如需使用其他串口可手动修改 channel 数值默认的 SCI0 可能被配置为 SPI 模式需要将 SCI0 使用的模式修改为 UARTRA 的 SCI 控制器是通用串口控制器SPI/I2C/UART 三模可选这一点也可以从 board/Kconfig 中BSP_USING_SCI0_SEL的 SPI/I2C/UART 三选一配置项得到印证回到 Stacks 标签页打开该 UART 实例的DTC 功能并添加 DTC为RX 和 TX都添加 DTC 支持DTC 是瑞萨的中断驱动数据搬运机制可减少 UART 通信对 CPU 的占用。2.4 配置 r_ctsu 并生成代码选中r_ctsu实例同样打开 DTC 功能并添加 DTC 配置。配置完成后点击Generate Project Content生成配置代码并将库文件加入工程。2.5 编译工程关闭 FSP编译 MDK 工程。第一次编译出现弹窗确认后再次编译即可。编译通过后进入 QE 工具配置环节。三、QE for Capacitive Touch 工具配置从瑞萨官网下载最新版QE for Capacitive Touch开发辅助工具Capacitive Touch Sensors Development Assistance Tool。注意事项解压路径不能包含中文解压后进入eclipse目录双击qe-touch.exe启动。工具主窗口会显示完整的操作指引后续按引导逐步完成配置。第一步准备工作选择工程目录选择 ra2l1-cpk 的 BSP 工程目录选择芯片信号确认工具中选择的芯片型号与实际使用的芯片对应本板为 R7FA2L1AB2DFMCortex-M23、48MHz见 README 的板载资源说明。第二步创建触摸配置选择Create a new configuration创建新的触摸配置工具会打开一个默认空白画布从画布右侧选择Button按钮菜单项将光标移到画布上单击鼠标左键放下按钮图标共添加3 个按钮对应板载 BTN1/BTN2/BTN3添加完成后按ESC键退出此时画布下方会显示RED X及文本 There are some problems with setting按钮显示为红色表明按钮尚未绑定到任何 MCU 传感器引脚双击 Button00在弹出的对话框中通过下拉菜单选择TS32作为 MCU 传感器分配给该按钮其余按钮同理绑定各自的 TS 通道触摸按钮配置完成后需要修改文件名——默认文件名包含不支持的字符点击对话框中的Create创建配置。接着选择输出配置文件输出路径请选ra2l1-cpk/QE-Touch目录即 bsp/renesas/ra2l1-cpk/QE-Touch弹窗按实际情况选择。完成后将输出配置文件和 sample 代码文件。将 QE 输出加入 RT-Thread 工程仓库中已准备了能在 RT-Thread 系统中运行的 sample 代码 qe_sample_rtthread.c。该目录下的 SConscript 揭示了 QE 输出文件与工程集成方式file glob.glob(*.tifcfg) if len(file): if rtconfig.PLATFORM in [iccarm]: print(\nThe current project does not support IAR build\n) Return(group) elif rtconfig.PLATFORM in [gcc, armclang]: src [qe_touch_config.c] src [qe_sample_rtthread.c] CPPPATH [cwd] CPPDEFINES [QE_TOUCH_CONFIGURATION] group DefineGroup(QE-Touch, src, depend [], CPPPATH CPPPATH, CPPDEFINES CPPDEFINES)从源码结构看只有当QE-Touch目录下存在 QE 工具输出的.tifcfg配置文件时qe_touch_config.cQE 生成的 CTSU/触摸参数数据与qe_sample_rtthread.c才会被加入编译并定义QE_TOUCH_CONFIGURATION宏QE 配置依赖 MDKarmclang构建IAR 构建会被显式跳过。因此操作步骤为在 ENV 工具中执行scons --targetmdk5命令生成 MDK 工程并把 QE 输出的配置文件和 sample 文件加入到ra2l1-cpk/QE-Touch目录。打开生成的 MDK 工程并编译然后进入 debug。J-Link 可能弹出选择芯片型号的窗口输入r7fa2l1ab选中后点击 OK 即可进入。在 MDK debug 中点击 Run 全速运行命令行会打印日志信息说明 touch 功能的 sample 已启动。sample 代码在 RT-Thread 中的工作方式qe_sample_rtthread.c 的完整实现如下可帮助理解触摸状态如何被 RT-Thread 线程消费#define TOUCH_SCAN_INTERVAL_EXAMPLE (20) /* milliseconds */ uint64_t button_status; void qe_touch_main(void *parameter) { fsp_err_t err; rt_uint32_t led_blu rt_pin_get(P501); /* Open Touch middleware */ rt_kprintf(TOUCH Open\n); err RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg); if (FSP_SUCCESS ! err) { rt_kprintf(RM_TOUCH_Open fail\n); return; } rt_kprintf(TOUCH ScanStart\n); while (true) { /* for [CONFIG01] configuration */ err RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl); if (FSP_SUCCESS ! err) { rt_kprintf(RM_TOUCH_Open fail\n); return; } while (0 g_qe_touch_flag) {} g_qe_touch_flag 0; err RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, button_status, NULL, NULL); if (FSP_SUCCESS err) { if (button_status) { rt_pin_write(led_blu, PIN_HIGH); } else { rt_pin_write(led_blu, PIN_LOW); } } /* FIXME: Since this is a temporary process, so re-create a waiting process yourself. */ rt_thread_mdelay(TOUCH_SCAN_INTERVAL_EXAMPLE); } } int touch_init(void) { rt_thread_t tid rt_thread_create(touch, qe_touch_main, RT_NULL, 512, 10, 50); if (tid) { rt_thread_startup(tid); } return 0; } INIT_APP_EXPORT(touch_init);关键实现要点通过INIT_APP_EXPORT(touch_init)在应用初始化阶段自动创建名为touch的线程栈 512 字节、优先级 10、时间片 50无需手动调用主循环节奏为每TOUCH_SCAN_INTERVAL_EXAMPLE20ms扫描一次RM_TOUCH_ScanStart()发起一次扫描 → 自旋等待扫描完成标志g_qe_touch_flag由 CTSU 中断回调置位→RM_TOUCH_DataGet()取出各按钮状态位任一按钮按下button_status非 0时将P501 蓝色 LED 拉高全部抬起时熄灭——这就是文档中按下按钮时蓝色 LED 常亮、抬起熄灭现象的底层实现代码中的 FIXME 注释也提示自旋等待属于临时方案正式产品应自行创建更合理的等待机制如事件/信号量。四、第三步Tuning调节回到 QE 工具启动 Tuning 过程。调制约定使用UART0P100、P101需要用USB-TTL 工具将这两个引脚连接到电脑。等待自动调节过程——此过程可能较长请勿触碰触摸按键。经过几个自动化步骤后会弹出触摸灵敏度测试对话框可以看到传入的**触摸计数即在传感器上测量到的电容值。触摸传感器如 BTN3、TS28会使条形图和触摸计数增加因为手指靠近改变了传感器电容。Tuning 总是从最低传感器编号到最高传感器编号**依次进行。操作要求在传感器BTN1、BTN2、BTN3上使用一般的触摸力度按压板载按键按下时进度条向右进展、触摸计数增加保持按压并点击电脑键盘任意键如空格记录测量结果对每个按钮重复此过程测量结果因显示计数而异。完成后将看到最终界面。理想情况下使用此硬件应能看到1000 次或更多的触摸阈值计数——这是中间件用来判定是否发生触摸事件的检测阈值。注意Tuning 过程中可能收到寄生电容 10pF的警告。此时请选中目标选择框并单击重试尝试重新 Tuning 该传感器。要使 CTSU/CTSU2 实现最佳性能负载电容至少需要 10pF低于 10pF 会导致该传感器通道对噪声敏感。单击Continue the Tuning Process继续调节按钮退出 Tuning 过程并与目标上的调试会话断开连接。随后单击Output Parameter Files输出参数文件输出 Tuning 参数文件。部分配置代码会有更新需要重新编译工程并再次更新固件。五、第四步连接并实时监控按键状态使用 UART 连接开发板即可在 QE 工具中监控触摸按键状态。连接成功后点击左上角Enable Monitoring开始监测。主窗口切换到CapTouch Status Chart (QE)视图可监控图形化触摸灵敏度查看所选触摸传感器的当前计数值、参考值、阈值以及传感器是打开还是关闭状态左下角窗口可通过下拉菜单选择按键名称CapTouch Multi Status Chart (QE)视图可同时查看多个传感器用于评估串扰等性能。同时在按下板载按钮时开发板上的蓝色 LEDP501会常亮抬起则熄灭与 sample 代码中的逻辑一致可作为调试验证手段。六、相关源码与配置索引内容路径本文原始配置文档bsp/renesas/ra2l1-cpk/docs/Captouch板载触摸按键配置说明.mdQE 触摸 sampleRT-Thread 版bsp/renesas/ra2l1-cpk/QE-Touch/qe_sample_rtthread.cQE 输出集成构建脚本bsp/renesas/ra2l1-cpk/QE-Touch/SConscriptBSP 说明FSP/ENV 使用方式、烧录bsp/renesas/ra2l1-cpk/README.md板级外设 KconfigSCI0 模式选择等bsp/renesas/ra2l1-cpk/board/KconfigSCI UART 默认实例配置bsp/renesas/ra2l1-cpk/ra_cfg/fsp_cfg/r_sci_uart_cfg.h七、要点回顾FSP 侧Pins 使能 CTSU0 → Stacks 新建rm_touchCapTouch → Touch并开启 Tuning/monitoring → 添加 UART0 调制端口SCI0 模式改回 UARTRX/TX 加 DTC→r_ctsu加 DTC → 生成代码并重新编译 MDK 工程QE 工具侧工程目录指向 ra2l1-cpk BSP、芯片型号选 R7FA2L1AB 对应型号 → 画布放置 3 个 Button 并绑定 TS 传感器引脚如 TS32→ 输出到ra2l1-cpk/QE-Touch目录构建侧scons --targetmdk5重新生成工程存在.tifcfg时 SConscript 自动纳入qe_touch_config.c与 sample编译后 J-Link 输入r7fa2l1ab进入 debugTuning 侧UART0P100/P101接 USB-TTL按一般力度逐键按压并记录理想触摸阈值 ≥1000 计数负载电容 10pF 会警告需重试 Tuning完成后输出参数文件、重新编译并更新固件验证侧Enable Monitoring 查看计数/参考值/阈值与开/关状态Multi Status Chart 评估串扰板上蓝 LED 随触摸常亮/熄灭。赞分享操作系统嵌入式物联网嵌入式OSRTOS【免费下载链接】rt-threadRT-Thread is an open source IoT Real-Time Operating System (RTOS). https://rt-thread.github.io/rt-thread/项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/rt/rt-thread点击查看免费下载相关推荐瑞萨 CPK-RA2L1 开发板跑通 RT-ThreadRA2L1 Cortex-M23 超低功耗 BSP 编译、烧录与 FSP/ENV 进阶配置实战瑞萨 CPK RA2L1 开发板跑通 RT ThreadRA2L1 Cortex M23 超低功耗 BSP 编译、烧录与 FSP/ENV 进阶配置实战 本文以操作系统嵌入式物联网嵌入式OSRTOSRT-Thread CPK-RA6M4 BSP瑞萨 RA6M4 评估板从烧录、调试到 FSP 外设配置的完整实战指南RT Thread CPK RA6M4 BSP瑞萨 RA6M4 评估板从烧录、调试到 FSP 外设配置的完整实战指南 本文基于 RT Thread 仓库中瑞萨操作系统嵌入式物联网嵌入式OSRTOS瑞萨 RA6M5 运行 RT-Thread野火启明6M5 开发板 BSP 实战指南瑞萨 RA6M5 运行 RT Thread野火启明6M5 开发板 BSP 实战指南 本文基于 RT Thread 仓库中 野火启明6M5 开发板 BSP 说明操作系统嵌入式物联网嵌入式OSRTOS上一篇pre-commit终极指南如何用10个简单步骤提升你的Git代码质量下一篇qmd模型管理指南如何更换与配置本地LLM模型创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考