RASC11_DHT11の温湿度データをもとにキール電子時計を作成
概要
このドキュメントでは、keil に移植された e2 Studio 統合 QE を使用して、静電容量式タッチ アプリケーションの例を作成します。
ハードウェアの準備
まず、開発ボードを準備する必要がありますが、ここではチップモデル R7FA2E1A72DFL の開発ボードを準備しています。
ビデオチュートリアル
https://www.bilibili.com/video/BV1Xu4y117FC/
RASC（ルネサスRA）によるKeil電子時計製作----(11)静電容量式タッチ構成
TOUCHドライバーを追加
[新規スタック] -> [CapTouch] -> [タッチ] をクリックして、タッチ コンポーネントを追加します。
ボード上のタッチ IO は P015 です。
GPIO をタッチ容量モードに設定します。
設定が完了すると、TOUCH コンポーネントに同期して表示されます。
e2studio 構成 CapTouch
e2 Studio のメニューから、[Renesas View] > [Renesas QE] > [CapTouch Workflow (QE)] を選択して、静電容量式タッチを構成するためのメイン ビューを開きます。
開くと、具体的な構成プロセスが表示されます。
以下に示すように、CapTouch ワークフロー (QE) ペインで、まず設定する静電容量式タッチ項目を選択する必要があります。
「構成の準備」を実行し、ドロップダウン メニューを使用して新しい構成の作成を選択し、新しいタッチ構成を作成します。
静電容量式タッチ ボタンは Button を通じて追加できます。具体的なプロセスは次のとおりです。
1. 右側から「ボタン」メニュー項目を選択し、マウスをキャンバス上に移動します。
2. マウスの左ボタンをクリックして、ボタン アイコンをドロップします。開発ボードには 2 つの静電容量式タッチ ボタンがあり、2 つのボタンを追加できます。
3. 2 つのボタンを追加したら、側面を押して [ボタン] メニューを選択し、配置を終了します。
ボタンをダブルクリックして、特定の静電容量式タッチ ボタン ピンを設定します。
設定が完了すると、警告が消え、同時にボタンが緑色に変わることがわかります。
e2studio がチューニング インターフェイスを開きます
Renesas View -> Renesas QE -> CapTouch Tuning Result をクリックすると、タッチ インターフェースの設定がメイン ビュー ペインに表示されます。
e2studio が CapTouch チューニングを開始します
自動チューニングプロセスを開始するには、「チューニング開始」ボタンをクリックします。
開発ボードへのリンクには注意が必要です。
静電容量式タッチ自動チューニングの QE が開始されます。チューニング プロセスを案内するチューニング ダイアログ ウィンドウを注意深く読んでください。以下にサンプル画面を示します。
いくつかの自動化された手順を経ると、以下に示す情報が表示されたダイアログ ボックスが表示されます。
これは、チューニング プロセスのタッチ感度測定ステップです。ダイアログに表示されるセンサーを通常のタッチ圧力で押します。
押していくとバーが右に増え、タッチ数が数値的に増えていきます。圧力を維持したまま、コンピュータのキーボードのいずれかのキーを押して測定を受け入れます。
完了すると、以下の図が表示されます。これは、ミドルウェアがタッチ イベントが発生したかどうかを判断するために使用される検出しきい値です。
ダイアログの「チューニングプロセスを続行」ボタンをクリックします。これにより、チューニング プロセスが終了し、ターゲット上のデバッグ セッションが切断されます。
調整プロセスが完了すると、ここに表示されるデフォルトのビューが、その構成内のセンサーの調整結果になります。これにより、ユーザーは調整結果をすぐに確認できます。
[プロジェクト エクスプローラー] ウィンドウを見ると、ファイルが追加されていることがわかります。これらのファイルには、タッチ検出を有効にするために必要な調整情報が含まれています。
チューニングパラメータファイルを出力します。「パラメータファイルの出力」ボタンをクリックします。
[プロジェクト エクスプローラー] ウィンドウを見ると、ファイルが追加されていることがわかります。これらのファイルには、タッチ検出を有効にするために必要な調整情報が含まれています。
e2studioは静電容量式タッチが押されたかどうかを判断します
静電容量式タッチ状態のアプリケーション コードを実装するには、[サンプルを表示] ボタンをクリックします。
新しいメニュー ウィンドウが開き、テキスト内のサンプル コードが表示されます。「ファイルに出力」ボタンをクリックします。
サンプルコードを記述した新しいプロジェクトファイルを作成しました。[プロジェクト エクスプローラー] ウィンドウに、qe_touch_sample.c ファイルが追加されていることがわかります。
QE ファイルを Keil にコピーします
フォルダーを右クリックし、「既存のファイルをグループに追加」を選択し、インポートしたばかりの C ファイルを追加します。
閾値の変更
タッチしきい値は次のように変更できます。最大ビットは 65535 です。
タッチ静電容量機能の実現
qe_touch_sample.c を開いて、タッチ コンデンサのサンプル コードを表示します。
touch コンポーネントを初期化し、メイン プログラムで開く必要があることがわかります。
/* Open Touch middleware */
err = RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg);
if (FSP_SUCCESS != err)
{
while (true) {
}
}
ヘッダファイルの持ち込みに注意してください。
#include "qe_touch_config.h"
同様の読み取り関数を作成します。
void qe_touch_sw(void)
{
/* for [CONFIG01] configuration */
err = RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl);
if (FSP_SUCCESS != err)
{
while (true) {
}
}
while (0 == g_qe_touch_flag) {
}
g_qe_touch_flag = 0;
uint64_t button_status;
err = RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, &button_status, NULL, NULL);
if (FSP_SUCCESS == err)
{
/* TODO: Add your own code here. */
if(button_status & (0b1 ) )
qe_sw=1;
else
qe_sw=0;
}
}
関数を宣言します。
void qe_touch_sw(void);
同時にこの関数をメインプログラムに追加します。
ボタン機能を修正し、timer_smg.c に主にタッチボタンの定義を追加します。
void set_smg_button(void)
{
R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_07, &sw1);
R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_08, &sw2);
R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_09_PIN_13, &sw3);
R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_09_PIN_14, &sw4);
if(sw1+sw2+sw3+sw4==4&&qe_sw==0)//按键都没按下,清除按键按下计数值
{
sw1_num1=0;
sw2_num1=0;
sw3_num1=0;
sw4_num1=0;
qe_sw_num1=0;
}
else if(sw1==0&&sw2&&sw3&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW1按下
{
if(sw1_num1<1001)//按下小于10s,1001是防止变量在1000时候一直切换模式
sw1_num1++;
if(sw1_num1%200==0)//模式切换,按下
{
buzzer_num=20;//蜂鸣器叫200ms
if(smg_mode>2)
smg_mode=0;
else
smg_mode++;
}
if(smg_mode==6)
smg_mode=0;
}
else if(sw2==0&&sw1&&sw3&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW2按下
{
if(sw2_num1<30)//300ms 减一次
sw2_num1++;
else
{
sw2_num1=0;
if(smg_mode==1)
{
if(hour>0)
hour--;
else
hour=23;
}
else if(smg_mode==2)
{
if(min>0)
min--;
else
min=59;
}
}
}
else if(sw3==0&&sw1&&sw2&&sw4&&qe_sw==0)//只有SW3按下
{
if(sw3_num1<30)//300ms 减一次
sw3_num1++;
else
{
sw3_num1=0;
if(smg_mode==1)
{
if(hour<23)
hour++;
else
hour=0;
}
else if(smg_mode==2)
{
if(min<59)
min++;
else
min=0;
}
}
}
else if(sw1&&sw2&&sw3&&sw4&&qe_sw)//只有触摸电容按下
{
if(qe_sw_num1<200)//2000ms 切换一次
qe_sw_num1++;
else
{
qe_sw_num1=0;
if(smg_mode==0)//切换到显示温度
{
smg_mode=4;
}
else if(smg_mode==4)//切换到显示湿度
{
smg_mode=5;
}
//切换为数据保存
else if(smg_mode==1||smg_mode==2)
{
smg_mode=3;
}
else if(smg_mode==5)//正常显示
{
smg_mode=0;
}
}
}
}
同時にコールバック関数に温度と湿度の表示を追加し、timer_smg.c に主にタッチボタンの定義を追加します。
void timer0_callback(timer_callback_args_t *p_args)
{
/* TODO: add your own code here */
if (TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
{
time_mode_num++;
if(time_mode_num>200)
time_mode_num=0;
if(smg_mode==0)
{
if(num_flag==0)
smg_1(num1);
else if(num_flag==1)
smg_2(num2);
else if(num_flag==2)
smg_3(num3);
else if(num_flag==3)
smg_4(num4);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
else if(smg_mode==1)//修改时间小时
{
if(time_mode_num<100)
{
if(num_flag==0)
smg_1(hour/10);
else if(num_flag==1)
smg_2(hour%10);
else if(num_flag==2)
smg_3(min/10);
else if(num_flag==3)
smg_4(min%10);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
else
{
if(num_flag==0)
smg_1_close();
else if(num_flag==1)
smg_2_close();
else if(num_flag==2)
smg_3(min/10);
else if(num_flag==3)
smg_4(min%10);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
}
else if(smg_mode==2)//修改时间分钟
{
if(time_mode_num<100)
{
if(num_flag==0)
smg_1(hour/10);
else if(num_flag==1)
smg_2(hour%10);
else if(num_flag==2)
smg_3(min/10);
else if(num_flag==3)
smg_4(min%10);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
else
{
if(num_flag==0)
smg_1(hour/10);
else if(num_flag==1)
smg_2(hour%10);
else if(num_flag==2)
smg_3_close();
else if(num_flag==3)
smg_4_close();
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
}
else if(smg_mode==3)//保存数据
{
set_time.tm_sec=sec;
set_time.tm_min =min;
set_time.tm_hour =hour ;
R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);
smg_mode=0;
flash_flag=1;//保存数据
}
else if(smg_mode==4)//显示温度
{
if(num_flag==0)
smg_1_p();
else if(num_flag==1)
smg_2(1);
else if(num_flag==2)
smg_3(temp_integer/10);
else if(num_flag==3)
smg_4(temp_integer%10);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
else if(smg_mode==5)//显示湿度
{
if(num_flag==0)
smg_1_p();
else if(num_flag==1)
smg_2(2);
else if(num_flag==2)
smg_3(humdity_integer/10);
else if(num_flag==3)
smg_4(humdity_integer%10);
else if(num_flag==4)
smg_maohao_open(1); //冒号
}
num_flag++;
if(num_flag==5)//每次刷新一组数码管
num_flag=0;
}
}
変数定義を追加する必要があります。
//温湿度变量定义
extern uint8_t humdity_integer;//湿度整数
extern uint8_t humdity_decimal;//湿度小数
extern uint8_t temp_integer ;//温度整数
extern uint8_t temp_decimal ;//温度小数
extern uint8_t dht11_check ;//校验值
メイン機能
#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>
#include "smg.h"
#include "timer_smg.h"
#include "flash_smg.h"
#include "dht11.h"
#include "qe_touch_config.h"
FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER
void qe_touch_sw(void);
//温湿度变量定义
uint8_t humdity_integer;//湿度整数
uint8_t humdity_decimal;//湿度小数
uint8_t temp_integer ;//温度整数
uint8_t temp_decimal ;//温度小数
uint8_t dht11_check ;//校验值
//数码管变量
uint8_t num1=1,num2=4,num3=6,num4=8;//4个数码管显示的数值
uint8_t num_flag=0;//4个数码管和冒号轮流显示，一轮刷新五次
//RTC变量
/* rtc_time_t is an alias for the C Standard time.h struct 'tm' */
rtc_time_t set_time =
{
.tm_sec = 50, /* 秒，范围从 0 到 59 */
.tm_min = 59, /* 分，范围从 0 到 59 */
.tm_hour = 23, /* 小时，范围从 0 到 23*/
.tm_mday = 29, /* 一月中的第几天，范围从 0 到 30*/
.tm_mon = 11, /* 月份，范围从 0 到 11*/
.tm_year = 123, /* 自 1900 起的年数，2023为123*/
.tm_wday = 6, /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6*/
// .tm_yday=0, /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365*/
// .tm_isdst=0; /* 夏令时*/
};
//RTC闹钟变量
rtc_alarm_time_t set_alarm_time=
{
.time.tm_sec = 58, /* 秒，范围从 0 到 59 */
.time.tm_min = 59, /* 分，范围从 0 到 59 */
.time.tm_hour = 23, /* 小时，范围从 0 到 23*/
.time.tm_mday = 29, /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31*/
.time.tm_mon = 11, /* 月份，范围从 0 到 11*/
.time.tm_year = 123, /* 自 1900 起的年数，2023为123*/
.time.tm_wday = 6, /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6*/
.sec_match = 1,//每次秒到达设置的进行报警
.min_match = 0,
.hour_match = 0,
.mday_match = 0,
.mon_match = 0,
.year_match = 0,
.dayofweek_match = 0,
};
bsp_io_level_t sw1;//按键SW1状态
bsp_io_level_t sw2;//按键SW2状态
bsp_io_level_t sw3;//按键SW3状态
bsp_io_level_t sw4;//按键SW4状态
bsp_io_level_t qe_sw;//触摸电容状态
int sw1_num1=0;//按键SW1计数值，去抖和长按短按判断
int sw2_num1=0;//按键SW2计数值，去抖和长按短按判断
int sw3_num1=0;//按键SW3计数值，去抖和长按短按判断
int sw4_num1=0;//按键SW4计数值，去抖和长按短按判断
int qe_sw_num1=0;//触摸按键计数值，去抖和长按短按判断
void qe_touch_sw(void);
//数码管显示状态，0正常显示，1修改小时，2修改分钟，3保存修改数据，4温度，5湿度
int smg_mode=0;
int sec=0,min=0,hour=0;//保存时间数据
uint16_t time_mode_num=0;//定时器刷新时间，实现闪烁效果
volatile uint8_t g_src_uint8[4]={
0x00,0x00,0x00,0x00};//时间保存在该数组里面
volatile uint8_t g_src_uint8_length=4;
uint8_t flash_flag=0;//保存时间数据，一半在每过一分钟或者按键修改时间
//RTC回调函数
volatile bool rtc_flag = 0;//RTC延时1s标志位
volatile bool rtc_alarm_flag = 0;//RTC闹钟
/* Callback function */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{
/* TODO: add your own code here */
if(p_args->event == RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ)
rtc_flag=1;
else if(p_args->event == RTC_EVENT_ALARM_IRQ)
rtc_alarm_flag=1;
}
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
{
uart_send_complete_flag = true;
}
}
#ifdef __GNUC__ //串口重定向
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
while(uart_send_complete_flag == false){
}
uart_send_complete_flag = false;
return ch;
}
int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
for(int i=0;i<size;i++)
{
__io_putchar(*pBuffer++);
}
return size;
}
/*******************************************************************************************************************//**
* main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used. This function
* is called by main() when no RTOS is used.
**********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
/**********************DHT11初始化***************************************/
R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_03_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
R_BSP_SoftwareDelay(1000U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
/* Open the transfer instance with initial configuration. */
err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
assert(FSP_SUCCESS == err);
/**********************数码管测试***************************************/
// ceshi_smg();
/**********************定时器开启***************************************/
/* Initializes the module. */
err = R_GPT_Open(&g_timer0_ctrl, &g_timer0_cfg);
/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
assert(FSP_SUCCESS == err);
/* Start the timer. */
(void) R_GPT_Start(&g_timer0_ctrl);
/**********************data flash***************************************/
flash_result_t blank_check_result;
/* Open the flash lp instance. */
err = R_FLASH_LP_Open(&g_flash0_ctrl, &g_flash0_cfg);
assert(FSP_SUCCESS == err);
// WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);
PrintFlashTest(FLASH_DF_BLOCK_0);
set_time.tm_sec=0;//时间数据 秒
set_time.tm_min=min;//时间数据 分钟
hour=set_time.tm_hour=hour;//时间数据 小时
/**********************RTC开启***************************************/
/* Initialize the RTC module*/
err = R_RTC_Open(&g_rtc0_ctrl, &g_rtc0_cfg);
/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
assert(FSP_SUCCESS == err);
/* Set the RTC clock source. Can be skipped if "Set Source Clock in Open" property is enabled. */
R_RTC_ClockSourceSet(&g_rtc0_ctrl);
/* R_RTC_CalendarTimeSet must be called at least once to start the RTC */
R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);
/* Set the periodic interrupt rate to 1 second */
R_RTC_PeriodicIrqRateSet(&g_rtc0_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
R_RTC_CalendarAlarmSet(&g_rtc0_ctrl, &set_alarm_time);
uint8_t rtc_second= 0; //秒
uint8_t rtc_minute =0; //分
uint8_t rtc_hour =0; //时
uint8_t rtc_day =0; //日
uint8_t rtc_month =0; //月
uint16_t rtc_year =0; //年
uint8_t rtc_week =0; //周
rtc_time_t get_time;
sec=set_time.tm_sec;//时间数据 秒
min=set_time.tm_min;//时间数据 分钟
hour=set_time.tm_hour;//时间数据 小时
/* Open Touch middleware */
err = RM_TOUCH_Open(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, g_qe_touch_instance_config01.p_cfg);
if (FSP_SUCCESS != err)
{
while (true) {
}
}
while(1)
{
if(flash_flag)//按键修改完毕数据后进行保存
{
g_src_uint8[0]=hour;
g_src_uint8[1]=min;
WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);
flash_flag=0;
}
if(rtc_flag)
{
R_RTC_CalendarTimeGet(&g_rtc0_ctrl, &get_time);//获取RTC计数时间
rtc_flag=0;
rtc_second=get_time.tm_sec;//秒
rtc_minute=get_time.tm_min;//分
rtc_hour=get_time.tm_hour;//时
rtc_day=get_time.tm_mday;//日
rtc_month=get_time.tm_mon;//月
rtc_year=get_time.tm_year; //年
rtc_week=get_time.tm_wday;//周
printf(" %d y %d m %d d %d h %d m %d s %d w\n",rtc_year+1900,rtc_month,rtc_day,rtc_hour,rtc_minute,rtc_second,rtc_week);
//时间显示
num1=rtc_hour/10;
num2=rtc_hour%10;
num3=rtc_minute/10;
num4=rtc_minute%10;
if(rtc_second==0&&smg_mode==0)//这个时候刷新变量
{
sec=rtc_second;//时间数据 秒
min=rtc_minute;//时间数据 分钟
hour=rtc_hour;//时间数据 小时
g_src_uint8[0]=hour;
g_src_uint8[1]=min;
WriteFlashTest(4,g_src_uint8 ,FLASH_DF_BLOCK_0);
}
if(rtc_second%5==0)//5S读一次
{
DHT11_Read();
printf("hum=%d temp=%d\n",humdity_integer,temp_integer);
}
}
if(rtc_alarm_flag)
{
rtc_alarm_flag=0;
printf("/************************Alarm Clock********************************/\n");
}
qe_touch_sw();
set_smg_button();
R_BSP_SoftwareDelay(10U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
void qe_touch_sw(void)
{
/* for [CONFIG01] configuration */
err = RM_TOUCH_ScanStart(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl);
if (FSP_SUCCESS != err)
{
while (true) {
}
}
while (0 == g_qe_touch_flag) {
}
g_qe_touch_flag = 0;
uint64_t button_status;
err = RM_TOUCH_DataGet(g_qe_touch_instance_config01.p_ctrl, &button_status, NULL, NULL);
if (FSP_SUCCESS == err)
{
/* TODO: Add your own code here. */
if(button_status & (0b1 ) )
qe_sw=1;
else
qe_sw=0;
}
}