現(xiàn)場應用工程師(FAE)作為半導體行業(yè)公司與客戶溝通的橋梁，對于半導體行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的各種應用與問題都有著深刻的了解與認知，在產(chǎn)品使用與解決方案的使用方面也有自己獨特的經(jīng)驗與心得。

為了讓更多的人了解到行業(yè)內(nèi)最新的應用方案與解決方案，安富利的行業(yè)資深FAE將不定期為大家?guī)矸窒?。今天為大家推薦的是瑞薩電子的R7FA2E1A52DFL Arm Cortex-M單片機開發(fā)的一個觸控系統(tǒng)以及利用J-link的仿真系統(tǒng)的搭建。

劉洪波(Bob Liu)安富利青島辦事處資深現(xiàn)場應用工程師，具有多年的Renesas MCU實戰(zhàn)和豐富的白電產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，助力客戶完成多個板級設計，協(xié)助客戶產(chǎn)品通過EMC測試。

Renesas Advanced(RA)32位MCU是采用Arm Cortex-M33、-M23和-M4 處理器內(nèi)核，經(jīng)過 PSA 認證的、行業(yè)領(lǐng)先的32位 MCU，具有超低的運行功耗。本文以R7FA2E1A52DFL為例，搭建一個簡單的觸控系統(tǒng)來說明瑞薩RA系列的入門硬件搭建。

R7FA2E1A52DFL基于Arm Cortex-M23 內(nèi)核，屬于RA中的RA2E1產(chǎn)品群，是RA系列的入門級產(chǎn)品, 非常適合于家電類以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。這個產(chǎn)品群具有如下特點：

運行頻率可達48MHz

超低功耗，可以工作在1.6V到5.5V

12位ADC

增強型電容式觸摸功能

RTC，安全性能高

R7FA2E1A52DFL是LQFP封裝

其中的增強型電容式觸摸是將電容值通過電流方式轉(zhuǎn)化為頻率值，通過判斷固定周期的脈沖頻率來判斷按鍵，分為自容和互容兩種模式。具有高靈敏度和高耐噪性，而且開發(fā)容易，可以通過軟件來調(diào)整觸摸的靈敏度，自動生成代碼。

自容式觸摸由單電級組成，布板簡單，容易實現(xiàn)接近傳感?；ト菔接|摸是由一對發(fā)送電極和接受電極組成，具有很高的防水性，可以通過矩陣增加觸摸按鍵的通道數(shù)。

本文的設計實例為帶有觸摸功能的洗衣機控制面板，觸摸按鍵用的是自容模式，設計了13個按鍵。R7FA2E1A52DFL最多可以實現(xiàn)20個自容模式的觸摸按鍵。以下為設計要點。

原理圖配置

洗衣機觸控面板原理圖

本系統(tǒng)使用內(nèi)部振蕩電路，簡單的RC復位。這里需要著重說明幾個管腳的配置。

Pin3 VCL需要通過4.7uF電容接地。

Pin20 P201/MD是芯片操作模式選擇管腳。為1的時候是單芯片模式，為0的時候是SCI boot模式。

Pin24 P300/SWCLK是仿真接口的時鐘線。

Pin25 P108/SWDIO是仿真接口的數(shù)據(jù)線。

Pin29 P112/TSCAP是低通濾波引腳，需要通過10nF電容接地。

為了保持系統(tǒng)穩(wěn)定性，對于沒有使用的管腳請參照如下說明配置：

以上是觸摸系統(tǒng)的最簡單配置。本系統(tǒng)設計的是SWD接口，需要四根線連接仿真器，分別是5V、GND、SWCLK、SWDIO。

觸摸按鍵布板的注意事項

電容式觸摸按鍵的靈敏度和穩(wěn)定性很容易受到電極形狀和大小、走線方式、電極旁邊電路的布線、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等因素的影響，因此在設計版圖的時候，要對這些因素充分考慮。瑞薩官網(wǎng)有觸摸按鍵設計的參考文檔，供大家參考。

本文是以洗衣機為例來設計的版圖，這種家電類產(chǎn)品是需要通過脈沖群實驗和注入電流實驗，很多觸摸的方案都因為沒有通過這兩個實驗而損耗較多時間，所以在設計這類產(chǎn)品的時候要提前考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和抗干擾的問題。

下面是一個家電類產(chǎn)品測試注入電流實驗的例子，這個產(chǎn)品有四個觸摸按鍵。

上圖是項目第一版方案，在注入電流實驗中會有誤觸發(fā)的情況。下圖是整改措施。

圖中白色部分是地線。增加了這部分地線以后，整個系統(tǒng)的抗干擾性增強了很多。

J-link仿真器

RA的仿真器可以用瑞薩的E2和E2 lite，也可用通用的ARM調(diào)試工具J-link。本文系統(tǒng)使用的是J-link，系統(tǒng)采用了SWD接口。

這種仿真器不能給目標板提供3.3V以外的電源，本文系統(tǒng)是5V系統(tǒng)，需要外界電源給目標板提供5V電。除此以外，還需要在轉(zhuǎn)接板上短接兩根線。

以上就是瑞薩RA系列MCU的一個硬件仿真系統(tǒng)的搭建過程，簡單、方便、實用，工程師及電子愛好者都可以進行嘗試。更多信息您可點擊文末閱讀原文跳轉(zhuǎn)官網(wǎng)查看。

原文標題：干貨分享 | RA觸控系統(tǒng)設計與J-link仿真

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審核編輯：湯梓紅