AN4316应用说明–基于STM Touch应用程序的优化外文翻译资料

 2021-11-11 23:33:15

英语原文共 26 页

AN4316应用说明--基于STM Touch应用程序的优化

1、引言

本文档旨在为开发触摸传感应用程序的设计人员提供有关如何优化其系统的操作指南。介绍了STM Studio工具，并提供了有关信息，即如何使用它去监视变量。特别强调的是提供了一种方法来配置STM Touch库参数。

本文档介绍如何修改固件参数和调整硬件组件以优化应用程序的性能。

本文档无意取代产品文档和库用户手册。

本文档中给出的所有值仅供参考。请参考相关数据表以获得保证值。

注释：STMicroelectronics提供免费的STM Touch触摸传感固件库，这些固件库可以作为独立的软件包(STM8L-TOUCH-LIB)使用，也可以直接集成到相应的STM32Cube package (STM32CubeL0, STM32CubeF0，hellip;)中。

表1.适用的产品

类型

适用的产品

微控制器

STM32F0,STM32F3,STM32L0,STM32L1,STM32L4,STM8L,STM8AL

目 录

  1. 引言hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;.1
  2. STM Studio概述hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..5
  3. 使用STM Studio监视STM Touch驱动程序变量hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.6
  4. 阈值的调整hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;9

4.1使用标准测试手指hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.9

4. 2阈值定义hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.9

4.2.1 Touch keys阈值hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..9

4.2.2线性和旋转触摸传感器阈值hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;10

4.2.3邻近hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.11

4.3防反跳设置hellip;..hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.12

  1. 电荷转移周期调整.hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.13
  2. 硬件修整.hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;14
  3. 性能比较hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.16
  4. 结论hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.17

附录Ahellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.18

9 修改记录hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.19

表格列表

表1. 适用的产品hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;...1

表2. 修改记录hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;19

数据列表：

图1. STM Studio变量选择窗口hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..6

图2. 带有变量名的varviewerhellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.7

图3. 数据日志设置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;8

图4. 标准直径8mm的手指hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..9

图5. 阈值的位置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..10

图6. 旋转传感器的日志hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.10

图7. 平衡前传感器日志hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.11

图8. 消除抖动的例子hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;12

图9. 硬币的金属探测器hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.13

图10. 理想的电荷转移hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;13

图11. 非理想的电荷转移hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.14

图12. 有源屏蔽Cs修整hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.15

图13. 有源屏蔽Rs修整hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;.15

图14. SNR计算hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;..16

图15. 推荐的标准手指hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;18

2、 STM Studio概述

STM Studio是一个免费的软件工具，它通过实时读取和显示STM8和STM32应用程序的变量来帮助调试和诊断它们的运行状态。

STM Studio在PC上运行，通过标准开发工具与STM8和STM32 MCU连接，例如低成本ST-LINK和RLink以及高端STM8 STice仿真系统。

STM Studio是一种非侵入性工具，保留了应用程序的实时行为。

STM Studio完美地补充了传统的调试工具来优化应用程序。它非常适合调试无法停止的应用程序，例如电机控制应用程序。

可以使用不同的图形来满足调试和诊断的需要或演示应用程序的行为。该工具通过SWIM（单线接口模块）与STM8微控制器配合使用，通过JTAG或SWD（串行线调试）接口与STM32微控制器配合使用。

它是一个图形用户界面，用于在运行时探测和实时监测应用程序的变量。它通常是在具有Microsoftreg;Windows操作系统的计算机上运行。

请参阅STM Studio发行说明以了解主机PC系统要求和支持的硬件。

有关如何使用STM Studio的高级信息，请参阅其用户手册（UM1025; STM Studio入门）。

3、 使用STM Studio监视STM Touch驱动程序变量

修整触摸传感应用程序的主要参数是：

. 通道引用是TSL_ChannelData_T结构数组的“Ref”元素

. 通道增量是TSL_ChannelData_T结构数组的“Delta”元素

. 该对象声明TSL_TouchKeyData_T结构或TSL_LinRotData_T结构数组的“StateId”元素

此列表并非详尽无遗，具体取决于应用程序。

以下过程提供了一种导入此类变量的简便方法：

  1. 开启STM Studio
  2. 右键单击“显示变量”选项卡并选择“导入hellip;或选择“文件/导入变量”菜单
  3. 在“从可执行文件导入变量”窗口中，
  4. 选择您的应用程序Elf文件（.elf，.out或.axf）使用浏览按钮通过“可执行文件”字段。
  5. 选中“展开表格元素”复选框。
  6. 选择“相对于用户设置文件存储可执行路径”复选框以使用相对路径。
  7. 在“显示包含...的符号”文本框中输入“Ref”。
  8. 在“变量”列表框中选择“将变量添加到显示变量表”。
  9. 选择“.Ref”结束变量并单击“导入”按钮或按Ctrl 单击以操作不连续的多选。
  10. 用Delta重复步骤d）和f）。
  11. 用State Id重复步骤d）和f）。
  12. 单击“关闭”按钮。

图1. STM Studio变量选择窗口

导入后，必须将变量分配给Viewer才能显示：

  1. 在“显示变量设置”表中，选择所有“参考”项目（可以使用Shift 单击操作连续多选或按Ctrl 单击操作不连续多选）。
  2. 右键单击表格，选择“发送到→VarViewer1”，或者直接将它们拖到右侧查看器中。
  3. 在“查看器设置”窗口停靠栏中，右键单击灰色部分并选择“新建VarViewer”。 出现“VarViewer2”选项卡。
  4. 对“Delta”项重复步骤4,5和6。
  5. 对“State Id”项重复步骤4和5。

为了简化导航，您可以使用被监视变量的名称重命名VarViewer窗口，方法是右键单击并重命名。

变量可以显示为曲线，条形图或表格。 对于变化非常缓慢的变量，建议使用表格显示。曲线和条形图适用于快速变化的变量。

图2. 带有变量名的varviewer

然后，调整每个varviewer的值范围:

. 增量取决于应用程序的敏感性，可以是正的，也可以是负的。

. 状态从0到19不等，因为值的含义在tsl_types.h中引用TSL_StateId_enum_T。

. 参考值取决于Cx / Cs。

此时，您必须通过USB电缆和相应的硬件工具（例如ST-Link）将PC下载到您的应用程序中，并使用微控制器中下载的所选二进制代码。

要开始监控，请单击绿色箭头或选择“运行/启动”菜单。

数据可以存储在一个文件中:

  1. 打开“选项”和“获取设置”窗口。
  2. 选择“Log to file”复选框并设置日志文件路径。

图3. 数据日志设置

4、阈值的调整

本节提供有关如何选择可靠阈值的建议。根据应用程序做出相应的调整。

电容式触摸传感应用对地耦合敏感。参数调整必须在与最终应用程序相同的环境中完成。连接到应用程序的硬件工具可能会改变接地耦合。例如在电池电源应用中尤为常见。ST提供电流绝缘五金工具（ST-Link / ISOL）以最大限度地减少这种影响。

4.1 使用标准测试手指

为了构建一个应用最广泛的手指特征的应用程序，我们建议使用标准的测试手指，这将给出最坏的情况，但也将允许重复测试，没有人类依赖，如手指大小，压力和接触面积，皮肤导电性等...为了进行可重复的测试，建议使用带有扁平橡胶端的导电笔形工具。平端由导电橡胶制成，可以通过恒定接触面的触摸键。

执行验证的操作人员将负责将接触区域集中在触摸键上。

此外，与一组用户计划进行最终的验证是很有必要的。

下面提供了标准手指的图片。

图4. 标准直径8mm的手指

4.2 阈值定义

4.2.1 Touch keys阈值

要调整检测阈值，首先需要确定每个触摸键的灵敏度。为此：

  1. 通过ST-Link将最终硬件连接到PC并为应用程序供电。
  2. 下载固件，它将在最终的应用程序中使用STM Touch驱动程序的最终参数。可以将默认检测阈值设置为一个较低的值，但要保持它高于噪声水平。
  3. 启动STM Studio并配置它，如第5页第2节:STM Studio概览所述。
  4. 使用第4.1节中描述的标准手指:使用第11页中的标准测试手指。
  5. 触摸touch key键并移动手指，以找到最大增量并写下这个值，然后对每个触摸键重复这个值。如果在最大增量附近仍然有明显的抖动，那么计算平均值并将其作为基线。

这些值将是所有阈值的基线。如果应用程序触摸键的基线之间存在显着差异，建议为每个触摸键设置特定阈值。

必须超过检测阈值，以便报告检测到的触摸键，必须将其设置在基线的55％和65％之间。检测结束阈值（低于该阈值时不再检测到密钥）必须设置在基线的35％和45％之间。

图5. 阈值的位置

如果其中一个阈值必须大于255，则必须设置TSLPRM_COEFF_TH，以使值处于正确的范围[0;255]。这是通过除校准阈值外的所有阈值除以2的TSLPRM_COEFF_TH次方得到的。在这种情况下，除校准阈值外，分割系数值是需要在固件中配置的值。然后，固件将对所有系数(校准阈值除外)应用2的TSLPRM_COEFF_TH次方的补偿因子。

4.2.2 线性和旋转触摸传感器阈值

对于这种类型的传感器，方法是不同的，因为这些传感器是由几个通道组成的。标准测试手指必须沿着整个传感器移动，并且必须使用STM Studio记录delta

原文和译文剩余内容已隐藏，您需要先支付 30元 才能查看原文和译文全部内容！立即支付

以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章