Documentation

Le pavé tactile

Le pavé tactile est la surface qui a été rajoutée par dessus les LEDs. Il possède quatre pins, correspondant à chacune des quatre zones du pavé. Ces pins correspondent aux pins TDI_PIO0_11, TMS_PIO0_12, TDO_PIO0_13 et TRST_PIO0_14 (p.82 - 85 de la documentation du microcontrôleur). La pin PIO0_11 est reliée à la touche 0, la pin PIO0_12 est reliée à la touche 1, etc... (information que l'on retrouve sur le schéma électrique de la carte)

Ce pavé tactile est de type capacitif, c'est à dire qu'il utilise la capacité du corps pour détecter si un doigt est posé, et dans quelle zone. Les deux traits vert qui séparent le pavé en quatre servent de barrière à cette capacité corporelle pour ne pas affecter les autres touches lorsqu'un doigt est posé.

Pour détecter cette capacité, on va monter la tension à 1 puis on débranche. Grâce à une résistance, la tension va diminuer lentement jusqu'à retomber à 0. Mais si l'on ajoute la capacité du corps à cette tension, celle-ci va obtenir un apport supplémentaire (mais largement pas suffisant pour rester à 1) et donc retomber plus lentement, on a donc une différence entre les deux (avec et sans la capacité). Donc pour savoir si un doigt est posé ou non, il suffit de mesurer la tension après un temps donné (de l'ordre de quelques microsecondes) et si l'on mesure une tension nettement plus haute que la précédente, c'est que le doigt était posé. Inversement si on mesure une tension nettement plus basse, c'est que le doigt a été enlevé.

Il est évidement possible d'observer cette différence et voici les différentes étapes qui permettent d'y parvenir :

Premièrement, de manière similaire à la démarche de L'I2C, il est nécessaire de souder des headers mâles aux quatre pins (ou une seule si l'on ne désire mesurer qu'une seule zone du pavé tactile) afin d'effectuer nos branchements. Et on obtient le résultat suivant :



Ensuite il faut à nouveau utiliser USBee RX mais cette fois en mode analogique, car en mode digital on ne verrait pas la perte continue de tension mais, comme pour l'I2C, une montée à 1 et une descente à 0. Pour utiliser le mode analogique, il suffi de faire les branchements avec les pinces et non avec les fils et de configurer USBee en conséquence. On obtient les résultats suivants :

Sans doigt :



Avec doigt :



Et les mesures obtenues :



On voit donc qu'au même temps de mesure X2 la différence de tension entre sans et avec le doigt est de 0.51V. La différence est moins élevée en X1 car le temps est trop court, et c'est pourquoi la mesure est faite après une certaine durée.

Attention cependant à bien noter que ces mesures ne sont pas les mesures réelles (celles qui ont lieu sans aucun branchement). En effet, la pince que l'on branche à la pin possède elle aussi sa propre capacité, donc les mesures que l'on a ici sont en fait "pince" et "doigt + pince", mais le phénomène observé ne change pas, même s'il est possible que réellement la différence entre avec et sans le doigt soit encore plus nette.

Voici d'autres mesure prises cette fois à 5.5 µs :



La grande différence entre la première et la deuxième mesure sans doigt est due à l'auto-calibration expliqué dans la section suivante ( bouton_touche(ID) ( ancien site ))

Il est également intéressant d'observer ce qui précède cette lente descente de tension, soit :

• Configuration de la pin comme GPIO, mise à 0V de la pin (1). A noter que la pin est à 1 à l'initialisation, ce qu'on observe avant le point (1)
• Remise à 1V de la pin (2)
• Débranchement et lente baisse de tension via la résistance (3)

On voit bien que la montée à 1 (ou la descente à 0) du signal est beaucoup plus rapide que lorsqu'on utilise la résistance.

Pour aller plus loin : Description détaillée de la fonction bouton_touche(ID) ( ancien site )