（一）我的感受

其实第一次接触这一个题目的时候，觉得还是不难的，（因为相对于我实验室的同学做的其他的一些控制类题目）。我觉得在代码方面完成题目要求的不难，就是在机械结构方面要做好，我做的装置机械机构不算是很好，就是两块极板压下去不是完全对准的，比较容易产生误差，而且压下去的东西还是一个大电机。下面附图。

进入主题啦！！！ヾ(^ ▽ ^*)))

FDC2214的使用

电容式传感是一种低功耗、低成本且高分辨率的非接触式感测技术，适用于从接近检测、手势识别到远程液位感测的各项应用。电容式传感系统中的传感器可以采用任意金属或导体，因此可实现高度灵活的低成本系统设计。

FDC2214寄存器的地址

我觉得这个寄存器部分是最重要的部分。（我在写代码时经常在这里犯病）
还有就是FDC2214是用IIC通信的，你可以直接使用正点原子的例程可以的。

FDC写操作


```c
void FDC_write_reg(u8 addr,u16 value)   //addr 为寄存器地址，value为需要写入的寄存器数据
{ IIC_Start();                    //产生START信号IIC_Send_Byte(FDC_Address_W);   //发送从机地址和写信号IIC_Wait_Ack();                 //等待ACKIIC_Send_Byte(addr);            //发送需要写入的寄存器地址IIC_Wait_Ack();                 //等待ACKIIC_Send_Byte(value>>8);        //发送高8位数据IIC_Wait_Ack();                 //等待ACKIIC_Send_Byte(value&0xFF);      //发送低8位数据IIC_Wait_Ack();                 //等待ACKIIC_Stop();                      //产生STOP信号delay_ms(1);
}

FDC读操作

u16 FDC_read_reg(u8 addr)
{IIC_Start();                    //产生START信号IIC_Send_Byte(FDC_Address_W);   //发送写命令IIC_Wait_Ack();      IIC_Send_Byte(addr);            //发送需要读的寄存器的地址IIC_Wait_Ack();IIC_Start();IIC_Send_Byte(FDC_Address_R);  //发送读命令IIC_Wait_Ack();Receive_Date[0]=IIC_Read_Byte(1);  //读高8位Receive_Date[1]=IIC_Read_Byte(0);  //读低8位IIC_Stop();                       //产生STOP信号C_Data=(Receive_Date[0]<<8)+ Receive_Date[1];return C_Data;
}

FDC2214读高八位和第八位的操作

u8 FDC_read_reg_high(u8 addr)
{IIC_Start();IIC_Send_Byte(FDC_Address_W);   IIC_Wait_Ack();        IIC_Send_Byte(addr);IIC_Wait_Ack();IIC_Start();IIC_Send_Byte(FDC_Address_R);  IIC_Wait_Ack();Receive_Date[0]=IIC_Read_Byte(1);Receive_Date[1]=IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();    return Receive_Date[0];
}u8 FDC_read_reg_low(u8 addr)
{IIC_Start();IIC_Send_Byte(FDC_Address_W);   IIC_Wait_Ack();        IIC_Send_Byte(addr);IIC_Wait_Ack();IIC_Start();IIC_Send_Byte(FDC_Address_R);  IIC_Wait_Ack();Receive_Date[0]=IIC_Read_Byte(1);Receive_Date[1]=IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();    return Receive_Date[1];
}

FDC2214设置寄存器

void FDC_Start(void)
{
FDC_write_reg(0x08,0x8329);   //(CHx_RCOUNT*16)/55M ==9.76ms，,每10ms左右可以读一次值FDC_write_reg(0x09,0x8329);FDC_write_reg(0x0A,0x8329);  FDC_write_reg(0x0B,0x8329);FDC_write_reg(0x10,0x000A);  //设置4个通道最小稳定时间FDC_write_reg(0x11,0x000A);FDC_write_reg(0x12,0x000A);FDC_write_reg(0x13,0x000A);FDC_write_reg(0x14,0x1001); //时钟除以1，设置传感器频率在0.01M到8.5M之间FDC_write_reg(0x15,0x1001);FDC_write_reg(0x16,0x1001);FDC_write_reg(0x17,0x1001);FDC_write_reg(0x19,0x0000); //不设置中断标志位FDC_write_reg(0x1B,0xC20D);//使能0,1,2,3通道，且带宽设置为10MFDC_write_reg(0x1E,0x8000); //设置4个通道的驱动电流FDC_write_reg(0x1F,0x8000);FDC_write_reg(0x20,0x8000);FDC_write_reg(0x21,0x8000);FDC_write_reg(0x1A,0x1401); //使能FDC2214,且取内部时钟为参考时钟
}

还有源文件包括的变量

int FDC_Address_W =0x54;
int FDC_Address_R =0x55;
int Receive_Date[10000] ;//为接收数据的数组;
u16 C_Data; //为一个16位无符号的整型

头文件

#ifndef __FDC2214_H
#define __FDC2214_H
#include <sys.h>
//IO口方向#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}//IO操作函数
#define IIC_SCL    PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(7) //SDA
#define READ_SDA   PBin(7)  //SDA输入//IIC函数
void IIC_Init(void);
void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
void IIC_Send_Byte(u8 txd);
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);
u8 IIC_Wait_Ack(void);
void IIC_Ack(void);
void IIC_NAck(void);                void FDC_write_reg(u8 addr,u16 value);
void FDC_Start(void);
u16 FDC_read_reg(u8 addr);
u8 FDC_read_reg_high(u8 addr);
u8 FDC_read_reg_low(u8 addr);#endif

这是我用的初始化，你还想更理解FDC2214，看一下这个文章，fdc2214使用注意事项

还有就是上面是我在精英板用的初始化，下面还有一种对FDC2214的初始化，如果上面的初始化不能用的话就直接用下面的初始化（大同小异，只是一些地方的读写地址是分开两部分）。

void FDC_IIC_Delay(void)
{delay_us(2);
}
void FDC_IIC_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//先使能外设IO PORTC时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         //推挽输出//GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        //IO口速度为50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                        //根据设定参数初始化GPIOGPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);                  //PC.4,PC.5 输出高
}//产生IIC起始信号
void FDC_IIC_Start(void)
{FDC_SDA_OUT();     //sda线输出FDC_IIC_SDA=1;FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to lowFDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void FDC_IIC_Stop(void)
{FDC_SDA_OUT();//sda线输出FDC_IIC_SCL=0;FDC_IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to highFDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号FDC_IIC_Delay();
}
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 FDC_IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime=0;FDC_SDA_IN();      //SDA设置为输入FDC_IIC_SDA=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();while(FDC_READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime>250){FDC_IIC_Stop();return 1;}}FDC_IIC_SCL=0;//时钟输出0return 0;
}//产生ACK应答
//void FDC_IIC_Ack(void)
//{//    FDC_IIC_SCL=0;
//    FDC_SDA_OUT();
//    FDC_IIC_SDA=0;
//    FDC_IIC_Delay();
//    FDC_IIC_SCL=1;
//    FDC_IIC_Delay();
//    FDC_IIC_SCL=0;
//}//debug
void FDC_IIC_Ack(void)
{FDC_IIC_SCL=0;FDC_IIC_SDA=0;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=0;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SDA=1;
}//不产生ACK应答
void FDC_IIC_NAck(void)
{FDC_IIC_SCL=0;FDC_SDA_OUT();FDC_IIC_SDA=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=0;
}
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void FDC_IIC_Send_Byte(u8 txd)
{u8 t;FDC_SDA_OUT();FDC_IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输for(t=0;t<8;t++){FDC_IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;txd<<=1;FDC_IIC_SCL=1;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=0;FDC_IIC_Delay();}
}
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 FDC_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{unsigned char i,receive=0;FDC_SDA_IN();//SDA设置为输入for(i=0;i<8;i++ ){FDC_IIC_SCL=0;FDC_IIC_Delay();FDC_IIC_SCL=1;receive<<=1;if(FDC_READ_SDA)receive++;FDC_IIC_Delay();}if (!ack)FDC_IIC_NAck();//发送nACKelseFDC_IIC_Ack(); //发送ACKreturn receive;
}u8 Set_FDC2214(u8 reg,u8 MSB,u8 LSB)
{FDC_IIC_Start();FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令if(FDC_IIC_Wait_Ack())    //等待应答{FDC_IIC_Stop();return 1;}FDC_IIC_Send_Byte(reg);//写寄存器地址FDC_IIC_Wait_Ack();         //等待应答FDC_IIC_Send_Byte(MSB);  //发送数据1if(FDC_IIC_Wait_Ack())     //等待ACK{FDC_IIC_Stop();return 1;}FDC_IIC_Send_Byte(LSB);  //发送数据2if(FDC_IIC_Wait_Ack())     //等待ACK{FDC_IIC_Stop();return 1;}FDC_IIC_Stop();return 0;
}u16 FDC_Read(u8 reg)
{u16 res;FDC_IIC_Start();FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令FDC_IIC_Wait_Ack();        //等待应答FDC_IIC_Send_Byte(reg);    //写寄存器地址FDC_IIC_Wait_Ack();        //等待应答FDC_IIC_Start();FDC_IIC_Send_Byte((FDC2214_ADDR<<1)|1);//发送器件地址+读命令FDC_IIC_Wait_Ack();        //等待应答res=FDC_IIC_Read_Byte(1)<<8;//读取数据,发送ACK//    FDC_IIC_Ack();res|=FDC_IIC_Read_Byte(0);//读取数据,发送nACKFDC_IIC_Stop();            //产生一个停止条件return res;
}u32 FCD2214_ReadCH(u8 index)//这个就是对不同通道的数据进行读取
{u32 result;switch(index){case 0:result = FDC_Read(DATA_CH0)&0x0FFF;result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH0));//读取相对应通道的数值·break;case 1:result = FDC_Read(DATA_CH1)&0x0FFF;result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH1));break;case 2:result = FDC_Read(DATA_CH2)&0x0FFF;result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH2));break;case 3:result = FDC_Read(DATA_CH3)&0x0FFF;result = (result<<16)|(FDC_Read(DATA_LSB_CH3));break;default:break;}result =result&0x0FFFFFFF;//十六进制的数据转化成十进制的return result;
}/*FDC2214初始化函数*返回值:0：初始化正常*       1：不正常*/float FDC2214_Init(void)
{FDC_GPIO_Init();FDC_IIC_Init();//设置Set_FDC2214寄存器Set_FDC2214(RCOUNT_CH0,0x34,0xFB);//参考计数转换间隔时间（T=(RCOUNT_CH0*16)/Frefx）Set_FDC2214(RCOUNT_CH1,0x34,0xFB);Set_FDC2214(RCOUNT_CH2,0x34,0xFB);Set_FDC2214(RCOUNT_CH3,0x34,0xFB);Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH0,0x00,0x1B);//转换之前的稳定时间（T=(SETTLECOUNT_CHx*16)/Frefx）Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH1,0x00,0x1B);Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH2,0x00,0x1B);Set_FDC2214(SETTLECOUNT_CH3,0x00,0x1B);Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH0,0x20,0x02);//选择在0.01MHz ~ 10MHz的传感器频率Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH1,0x20,0x02);//Frefx = Fclk = 43.4MHz/2(2分频)Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH2,0x20,0x02);//CHx_REF_DIVIDER=2;CHx_FIN_SEL=2Set_FDC2214(CLOCK_DIVIDERS_C_CH3,0x20,0x02);//CHx_REF_DIVIDER=2;CHx_FIN_SEL=2Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH0,0x78,0x00);//0.146ma（传感器时钟建立+转换时间的驱动电流）Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH1,0x78,0x00);Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH2,0x78,0x00);Set_FDC2214(DRIVE_CURRENT_CH3,0x78,0x00);Set_FDC2214(ERROR_CONFIG,0x00,0x00);//全部禁止错误汇报Set_FDC2214(MUX_CONFIG,0xC2,0x0D);//通道0，1，2 ，3；选择10Mhz为超过振荡槽振荡频率的最低设置，多通道，四通道Set_FDC2214(CONFIG,0x14,0x01);//激活模式，使用内部振荡器做参考频率，INTB引脚会随状态寄存器更新被置位
}

头文件

#ifndef __FDC2214_H
#define __FDC2214_H
#include "sys.h"//IO方向设置
#define FDC_SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define FDC_SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}//IO操作函数
#define FDC_IIC_SCL    PBout(6)     //SCL
#define FDC_IIC_SDA    PBout(7)   //输出SDA
#define FDC_READ_SDA   PBin(7)         //输入SDA/*FDC2214    iic从地址*ADDR = L , I2C Address = 0x2A*ADDR = H , I2C Address = 0x2B*/
#define FDC2214_ADDR 0x2A/*FDC2214各个寄存器地址*/
#define DATA_CH0 0x00                     //数据寄存器
#define DATA_LSB_CH0 0x01
#define DATA_CH1 0x02
#define DATA_LSB_CH1 0x03
#define DATA_CH2 0x04
#define DATA_LSB_CH2 0x05
#define DATA_CH3 0x06
#define DATA_LSB_CH3 0x07
#define RCOUNT_CH0 0x08    //
#define RCOUNT_CH1 0x09
#define RCOUNT_CH2 0x0A
#define RCOUNT_CH3 0x0B
//#define OFFSET_CH0 0x0C  //FDC2114
//#define OFFSET_CH1 0x0D
//#define OFFSET_CH2 0x0E
//#define OFFSET_CH3 0x0F
#define SETTLECOUNT_CH0 0x10
#define SETTLECOUNT_CH1 0x11
#define SETTLECOUNT_CH2 0x12
#define SETTLECOUNT_CH3 0x13
#define CLOCK_DIVIDERS_C_CH0 0x14       //时钟分频
#define CLOCK_DIVIDERS_C_CH1 0x15
#define CLOCK_DIVIDERS_C_CH2 0x16
#define CLOCK_DIVIDERS_C_CH3 0x17
#define STATUS 0x18                     //状态寄存器
#define ERROR_CONFIG 0x19                 //错误报告设置
#define CONFIG 0x1A
#define MUX_CONFIG 0x1B
#define RESET_DEV 0x1C
#define DRIVE_CURRENT_CH0 0x1E          //电流驱动
#define DRIVE_CURRENT_CH1 0x1F
#define DRIVE_CURRENT_CH2 0x20
#define DRIVE_CURRENT_CH3 0x21
#define MANUFACTURER_ID 0x7E      //读取值：0x5449
#define DEVICE_ID 0x7F            //读取值：0x3055//extern u16 Data_FDC;//相关函数申明
u8 Set_FDC2214(u8 reg,u8 MSB,u8 LSB);u16 FDC_Read(u8 reg);//u16 FCD2214_ReadCH(u8 index);
u32 FCD2214_ReadCH(u8 index);
float FDC2214_Init(void);
void record(float Cap_final);
void Self_test(float Cap_final);
float Cap_Calculate(u8 chx);#endif

还有就是在主函数里面读取相对应通道的数据

if(C_date==0x5449 && ID==0x3055)    //当为相应ID时才读取寄存器的值{               //读通道0数值    C_CH0_data = FDC_read_reg(0x00)&0xFFF;C_CH0_data_low = FDC_read_reg(0x01);C_CHO_data_final =((C_CH0_data<<16)+C_CH0_data_low);
//读通道1数值        delay_ms(50);C_CH1_data = FDC_read_reg(0x02)&0xFFF;C_CH1_data_low = FDC_read_reg(0x03);C_CH1_data_final =((C_CH1_data<<16)+C_CH1_data_low);
//读通道2数值delay_ms(50);C_CH2_data=FDC_read_reg(0x04)&0xFFF;C_CH2_data_low = FDC_read_reg(0x05);C_CH2_data_final =((C_CH2_data<<16)+C_CH2_data_low);//读通道3数值      delay_ms(50);C_CH3_data=FDC_read_reg(0x06)&0xFFF;C_CH3_data_low = FDC_read_reg(0x07);C_CH3_data_final =((C_CH3_data<<16)+C_CH3_data_low);}

上面的就是读取相对应的数值移位赋值给C_CHX_data_final这一个变量。因为在FDC2214的芯片上是有四个通道的，可以同时读取各通道的数值，而且还很精准，这一个芯片还是很厉害的。

然后就是对返回来的数值进行处理真正读出该状态下的电容值。
至于是怎么计算电容值的我就不解释了，贴个文章各位看吧，计算电容值

我用的计算电容函数

float Cap;Data_FDC = FCD2214_ReadCH(index);
//  Cap = 56645.763f/((float)Data_FDC);
//  return ((Cap*Cap)-33);Cap = 232021045.248/(Data_FDC);return (Cap*Cap);

总结

这一道电赛题是不难的，读取纸张的电容值，通过函数拟合得出最合适的电容值，然后就是和查表法对比就行了。最后就是如果你的FDC2214读取出来的数据是65535或者是其他一些很奇怪的数值，检查一下接线，如果还是不行的话看一下代码是不是哪一个寄存器配置有问题。没啥好说的，第一次写博客，写的不是很好，见谅了各位，代码在我资源那里贴出来，ヾ(^ ▽ ^*)))！！！！！

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