Touch Sensor
介绍
触摸传感器系统构建在基板上，该基板在保护性平坦表面下承载电极和相关连接。当用户触摸表面时，触发电容变化并产生二进制信号以指示触摸是否有效。
ESP32可提供多达10个电容式触摸板/ GPIO。传感垫可以以不同的组合（例如矩阵，滑块）布置，从而可以检测更大面积或更多点。触摸板感测过程在硬件实现的有限状态机（FSM）的控制下，该有限状态机由软件或专用硬件定时器启动。
ESP32技术参考手册（PDF）中讨论了触摸传感器的设计，操作和控制寄存器。有关此子系统如何工作的更多详细信息，请参阅它。
有关ESP32的触摸传感器设计和固件开发指南的详细信息，请参阅触摸传感器应用说明。如果您想在各种配置下测试触摸传感器而无需自行构建，请查看ESP32-Sense开发套件指南。
功能概述
API的描述分为几组功能，以提供以下功能的快速概述：
- 触摸板驱动器的初始化
- 触摸板GPIO引脚的配置
- 进行测量
- 调整测量参数
- 过滤测量值
- 触摸检测方法
- 设置中断以报告触摸检测
- 在中断时从睡眠模式唤醒
有关特定功能的详细说明，请转到[API参考](#API Reference)部分。 应用示例部分介绍了此API的实际实现。
初始化
触摸板驱动程序应在使用前通过调用函数touch_pad_init（）进行初始化。 此函数在“宏”下的[API参考](#API Reference)中设置了几个.._ DEFAULT驱动程序参数。 它还清除之前触摸过的焊盘信息（如果有）并禁用中断。
如果不再需要，可以通过调用touch_pad_deinit（）来禁用驱动程序。
配置
使用touch_pad_config（）可以为特定GPIO启用触摸传感器功能。
函数touch_pad_set_fsm_mode（）用于选择是否由硬件定时器或软件自动启动触摸板测量（由FSM操作）。 如果选择了软件模式，则使用touch_pad_sw_start（）启动FSM。
触摸状态测量
以下两个功能可以方便地从传感器读取原始或过滤的测量值：
- touch_pad_read（）
- touch_pad_read_filtered（）
通过在触摸或释放垫时检查传感器读数的范围，它们可用于表征特定的触摸板设计。 然后可以使用该信息来建立触摸阈值。
通过调用下面描述的特定过滤器函数，在使用
touch_pad_read_filtered（）之前启动并配置过滤器。
要了解如何使用这两种读取功能，请检查 peripherals/touch_pad_read应用示例。
优化测量
触摸传感器具有多个可配置参数，以匹配特定触摸板设计的特性。例如，为了感测较小的容量变化，可以缩小触摸板充电/放电的参考电压范围。使用touch_pad_set_voltage（）函数设置高和低参考电压。除了识别较小容量变化的能力之外，积极的副作用还将是降低低功率应用的功耗。可能的负面影响是测量噪声的增加。如果获得的读数的动态范围仍然令人满意，则可以通过用touch_pad_set_meas_time（）降低测量时间来进一步降低功耗。
以下总结了可用的测量参数和相应的“设置”功能：
- 触摸板充电/放电参数：
- 电压范围：
touch_pad_set_voltage（） - 速度（斜率）：
touch_pad_set_cnt_mode（）
- 电压范围：
- 测量时间：
touch_pad_set_meas_time（）
电压范围（高/低参考电压），速度（斜率）和测量时间之间的关系如下图所示。
最后一个图表“输出”表示触摸传感器读数，即在测量时间内收集的脉冲计数。
所有函数成对提供以“设置”特定参数并“获取”当前参数的值，例如，touch_pad_set_voltage（）和touch_pad_get_voltage（）。
过滤测量
如果测量结果有噪音，您可以使用提供的API过滤它们。 首次使用前应通过调用touch_pad_filter_start（）启动过滤器。
滤波器类型是IIR（无限脉冲响应），它具有可配置的周期，可以通过功能touch_pad_set_filter_period（）进行设置。
您可以使用touch_pad_filter_stop（）停止过滤器。 如果不再需要，可以通过调用touch_pad_filter_delete（）删除过滤器。
触摸检测
触摸检测在ESP32的硬件中实现，基于用户配置的阈值和FSM执行的原始测量。 使用touch_pad_get_status（）函数检查触摸的触摸板和touch_pad_clear_status（）以清除触摸状态信息。
硬件触摸检测也可以连接到中断，这将在下一节中介绍。
如果测量结果有噪声且容量变化很小，则硬件触摸检测可能不可靠。 要解决此问题，请在您自己的应用程序中实施测量过滤并执行触摸检测，而不是使用硬件检测/提供的中断。 有关两种触摸检测方法的示例实现，请参阅peripherals / touch_pad_interrupt。
触摸触发中断
在触摸检测中启用中断之前，用户应建立触摸检测阈值。当触摸和释放打击垫时，使用上述功能读取和显示传感器测量值。当测量结果有噪声并且相对变化很小时，应用滤波器。根据您的应用和环境条件，测试温度和电源电压变化对测量值的影响。
一旦建立了检测阈值，就可以在初始化时使用touch_pad_config（）或在运行时使用touch_pad_set_thresh（）进行设置。
在下一步中，配置如何触发中断。可以在低于或高于阈值的情况下触发它们，并使用函数touch_pad_set_trigger_mode（）进行设置。
最后使用以下函数配置和管理中断调用：
touch_pad_isr_register（）/touch_pad_isr_deregister（）touch_pad_intr_enable（）/touch_pad_intr_disable（）
当中断运行时，您可以通过调用touch_pad_get_status（）并使用touch_pad_clear_status（）清除焊盘状态来获取特定焊盘触发中断的信息。
触摸检测中断根据用户建立的阈值检查原始/未过滤测量，并在硬件中实现。 启用软件过滤API（请参阅过滤度量）不会影响此过程。
从睡眠模式唤醒
如果使用触摸板中断将芯片从休眠模式唤醒，则用户可以选择应触摸的某些焊盘配置（SET1或SET1和SET2），以触发中断并导致后续唤醒。 为此，请使用touch_pad_set_trigger_source（）函数。
可以通过以下方式为每个’SET’管理所需的焊盘位模式的配置：
touch_pad_set_group_mask（）/touch_pad_get_group_mask（）touch_pad_clear_group_mask（）
应用示例
触摸传感器读取示例：peripherals/touch_pad_read.
触摸传感器中断示例：peripherals/touch_pad_interrupt.