基于RT-Thread与英飞凌Psoc6-evaluationkit-062S2的智能触摸与手势系统

电容触摸界面

手势识别

网络同步

RTduino使用

使用方法

项目源码

1 电容触摸界面

利用 Psoc6-evaluationkit-062S2 的 CapSense 模块设计一个交互式触摸面板。

可以通过触摸面板调整PWM的频率使蜂鸣器播放不同的音调（需要映射do (1), re (2), mi (3), fa (4) 音符）+ 调整 PWM 信号的占空比控制 LED 指示灯。

1.1 Capsense触控

在Slider例程上修改,根据触摸位置（x）判断音符、手势

slider_touch_info = CyCapSense_GetTouchInfo(CY_CAPSENSE_LINEARSLIDER0_WDGT_ID, &cy_capsense_context); slider_touch_status = slider_touch_info->numPosition; slider_pos = slider_touch_info->ptrPosition->x; intx=slider_pos; if(RT_NULL != slider_touch_status) { intsenor_id=detect_sensor_id(); char*gesture=detect_gesture(x); intnow_note_id=detect_note(x); screen_show_info(now_note_id,senor_id,gesture); rt_event_send(&buzzer_event, EVENT_TOUCH); message_json(senor_id, gesture); }

获取sensor id,逐个判断是否激活，返回id

Cy_CapSense_IsSensorActive(CY_CAPSENSE_LINEARSLIDER0_WDGT_ID,i,&cy_capsense_context

intdetect_sensor_id(){ for(int i=0;i<4;i++)? ? {? ? ? ? if(Cy_CapSense_IsSensorActive\(CY_CAPSENSE_LINEARSLIDER0_WDGT_ID,i,&cy_capsense_context))? ? ? ? {? ? ? ? ? ? return?i;? ? ? ? }? ? } ?}

10ms扫描一次

voidloop(void){ /* put your main code here, to run repeatedly: */ rt_sem_take(trans_done_semphr,RT_WAITING_FOREVER); /* Process all widgets */ Cy_CapSense_ProcessAllWidgets(&cy_capsense_context); /* Process touch input */ process_touch(); /* Establishes synchronized operation between the CapSense * middleware and the CapSense Tuner tool. */ Cy_CapSense_RunTuner(&cy_capsense_context); /* Initiate next scan */ Cy_CapSense_ScanAllWidgets(&cy_capsense_context); rt_thread_mdelay(10);}

1.2 音调播放

改变pwm设置播放音调，求出周期，设置20%的占空比

intnotes[] = {1,262,294,330,349,392,440,494};structrt_eventbuzzer_event;//int pre_note=0;voidset_notes(inti){ uint32_tperiod_ns =1000000000/ notes[i];// ns uint32_tpulse_ns = period_ns *0.2; // 20% rt_pwm_set(buzzer_pwm, PWM_DEV_CHANNEL, period_ns, pulse_ns); rt_pwm_enable(buzzer_pwm, PWM_DEV_CHANNEL);}

没触摸0.2s后停止播放

voidbuzzer_entry(void*parament){ rt_uint32_t e; while(1) { if(rt_event_recv(&buzzer_event,EVENT_TOUCH,RT_EVENT_FLAG_AND|RT_EVENT_FLAG_CLEAR,0,&e)!=RT_EOK) { rt_pwm_disable(buzzer_pwm,PWM_DEV_CHANNEL); } rt_thread_mdelay(200); }}

1.3 屏幕显示

触摸响应时间必须≤100ms，并且触发的命令须显示在 OLED 屏幕上（分辨率≥128x64 像素），并清晰标识触摸区域和操作。

使用ssd1306软件包,分别显示了音符,触摸区域id,手势

voidscreen_show_info(intnote,intid,char *gesture){ rt_mutex_take(screen_mutex, RT_WAITING_FOREVER); ssd1306_SetCursor(2,15); ssd1306_WriteString(note_str[note], Font_7x10, White); ssd1306_SetCursor(20,15); ssd1306_WriteChar(id+'0', Font_7x10, White); ssd1306_SetCursor(2,30); ssd1306_WriteString(gesture, Font_7x10, White); ssd1306_UpdateScreen(); rt_mutex_release(screen_mutex);}

显示时间

voidscreen_show_time(char *time){ rt_mutex_take(screen_mutex,RT_WAITING_FOREVER); ssd1306_SetCursor(2,0); ssd1306_WriteString(time,Font_6x8,White); ssd1306_UpdateScreen(); rt_mutex_release(screen_mutex);}

1.4 LED随滑动控制

可以通过触摸面板调整PWM的占空比控制 LED 指示灯的亮度。

使用pwm

rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, 1 * 1000 * 1000, GET_DUTY_CYCLE(brightness)); }

可以更改其它引脚

2 手势识别

使用 CapSense 模块实现 2 种不同手势的识别（向左滑动、向右滑动）。

由于本开发板上的是slider线性滑条，在CapSense组件中，只有触摸板widget支持手势功能。所以通过记录最近3次触摸位置（x）,简单判断是否为手势

char *detect_gesture(int num){ staticintval[3] = {0}; val[0] =val[1]; val[1] =val[2]; val[2] = num; rt_kprintf("val: %d %d %d\n",val[0],val[1],val[2]); char *gesture =""; if(ORDER(val[0],val[1],val[2])) { rt_kprintf("left\n"); gesture ="left "; } elseif (ORDER(val[2],val[1],val[0])) { rt_kprintf("right\n"); gesture ="right"; } else { gesture =" "; } returngesture;}

3 网络同步

通过网络模块使用MQTT协议同步NTP时间并显示到OLED上（格式：YYYY-MM-DD HHMMSS）。并将触摸和手势数据（包括：触摸区域 ID、手势类型）传输到服务器端显示。

3.1 rw007

3.2 mqtt

使用pahomqtt软件包, 使用参考样例的mqtt_start函数

设置好topic等宏

#defineMQTT_URI"tcp://broker.emqx.io:1883"#defineMQTT_SUBTOPIC"abc/sub"#defineMQTT_PUBTOPIC"abc/pub"#defineMQTT_WILLMSG"Goodbye!"#defineMQTT_USERNAME"name"#defineMQTT_PASSWORD"password"

可以等待网络连接后再连接mqtt

intcheck_network(void){ structnetdev *netdev =netdev_get_by_family(AF_INET); return(netdev &&netdev_is_link_up(netdev)/* && netdev_is_internet_up(netdev) */);}

用RyanJson软件包生成json数据，mqtt发送到相应的topic

char*message_json(inttouch_area_id,char*gesture_type)
{ RyanJson_t root; root =RyanJsonCreateObject(); RyanJsonAddIntToObject(root,"Touch area ID", touch_area_id); RyanJsonAddStringToObject(root,"Gesture type",gesture_type ); rt_uint32_tlen; tmp_json =RyanJsonPrint(root,650, RyanJsonTrue, &len); intret =paho_mqtt_publish(&client, QOS1, MQTT_PUBTOPIC, tmp_json); rt_kprintf("json:%s\n",tmp_json); RyanJsonDelete(root); returntmp_json;}

3.3 ntp

在netutils软件包中使能ntp

每秒更新时间

staticvoidtime_thread_entry(void *parameter){ structtm *tm; while(1) { //获取当前时间 time_t now =time(NULL); tm =localtime(&now);//使用UTC时间 strftime(time_buf, sizeof(time_buf),"%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm); screen_show_time(time_buf); //线程睡眠1秒钟 rt_thread_mdelay(1000); }}

4 RTduino使用

4.1 RT-Thread多任务集成

利用 Psoc6 的 RTduino 支持（RT-Thread 的 Arduino 兼容生态系统）来实现实时触摸和手势处理