Microchip ATSAMD20E15 Manual

Microchip Ikke kategoriseret ATSAMD20E15

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Atmel-42230G-SAM-Atmel-SAMD-QTouch-Safety-Library-UserGuide_07/2016

Description

Atmel® QTouch® Peripheral Touch Controller (PTC) offers built-in hardware for

buttons, sliders, and wheels. PTC supports both mutual and self capacitance

measurement without the need for any external component. It offers superb

sensitivity and noise tolerance, as well as self-calibration and minimizes the

sensitivity tuning effort by the user.

The PTC is intended for acquiring capacitive touch sensor signals. The external

capacitive touch sensor is typically formed on a PCB, and the sensor electrodes

are connected to the analog charge integrator of the PTC using the device I/O

pins. The PTC supports mutual capacitance sensors organized as capacitive

touch matrices in different X-Y configurations, including Indium Tin Oxide (ITO)

sensor grids. In mutual capacitance mode, the PTC requires one pin per X line

(drive line) and one pin per Y line (sense line). In self capacitance mode, the PTC

requires only one pin with a Y-line driver for each self-capacitance sensor.

The PTC supports two sets of libraries, the QTouch Library and the QTouch

Safety Library. The QTouch Library supports both mutual and self capacitance

methods. The QTouch Safety Library is available for both GCC and IAR. The

QTouch Safety Library also supports both the mutual capacitance method and self

capacitance method along with the additional safety features.

Atmel QTouch Safety Library

Peripheral Touch Controller

USER GUIDE

3Atmel | SMART SAM QTouch Safety Library [USER GUIDE]

Atmel-42230G-SAM-Atmel-SAMD-QTouch-Safety-Library-UserGuide_07/2016

1. Development Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.1 Device Variants Supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2. QTouch Safety Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1 API Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.2 Sequence of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.3 Program Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.4 Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.4.1 Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.4.2 Sensor Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.4.3 Acquisition Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.4.4 Sensor Global Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4.5 Common Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4.6 Noise Immunity Global Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4.7 Noise Immunity Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4.8 Sensor Lockout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4.9 Frequency Auto Tune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.5 Touch Library Error Reporting Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.6 Touch Library Program Counter Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.6.1 Logical Program Flow Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.6.2 Program Counter Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.7 CRC on Touch Input Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.8 Double Inverse Memory Check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.8.1 Application to Touch Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.8.2 Touch Library to Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.9 Application Burst Again Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.10 Memory Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.10.1 Memory Requirement for IAR Safety library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.11 API Execution Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.11.1 Mutual Capacitance API Execution Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.11.2 Self Capacitance API Execution Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.12 Error Interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.12.1 Error Codes Returned Synchronously . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.12.2 Error Codes Returned Through Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.13 Data and Function Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.14 Moisture Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.14.1 Moisture Tolerance Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.14.2 Multi-touch Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.15 Quick Re-burst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.15.1 Synchronizing Quick Re-burst and Application Burst again . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.16 Reading Sensor States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.17 Touch Library Suspend Resume Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.18 Drifting on Disabled Sensors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3. QTouch Safety Library API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.1 Typedefs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.2 Macros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.2.1 Touch Library Acquisition Status Bit Fields. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.2.2 Sensor State Configurations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.3 Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.3.1 Touch Library GAIN Setting(tag_gain_t) . . . . . . . . . . . . . . . . 53