YS812A电容式感应触摸芯片应用设计解决方案.docx
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YS812A电容式感应触摸芯片应用设计解决方案
科技的发展进步,芯片被广泛应用于社会生活的各个领域。
电容式触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来的一种新型按键。
它可以穿透绝缘材料外壳(玻璃、塑料等),它没有传统金属触摸人体直接接触金属片而带来的安全隐患,也没有传统轻触按键的机械触点寿命缺陷。
电容式感应按键做出来的产品防水,防尘,可靠耐用,美观时尚,便于生产安装以及维护。
原理
触控焊盘自身存在一个分布电容。
当手指或者其它物体接近触控焊盘时,触控焊盘周围的环境(地)改变,导致其分布电容发生变化。
这种变化由触控芯片内部的专用电路转换成频率信号后,交给芯片内部软件处理,而后作出相应的控制动作。
特征
1>最多支持12通道触摸按键
2>输出可选择为IIC或者一对一接口(1脚选择)
3>一对一接口下灵敏度端口电容细调,外部电阻6级粗调,IIC下内部寄存器置,
4>端口内部集成电阻,可省略串入电阻(在静电及干扰不强的场合)
5>单多按键模式,长短按时间内部寄存器可设置
6>上电0.5S快速初始化
7>防尘,防水功能,环境改变自动校准
应用:
广泛应用于油烟机,热水器,面包机,豆浆机,移动空调等小家电上。
管脚及说明
管脚图
管脚说明
电气特性
极限参数
供电电压...........................VSS-0.3V~VSS+6.0V
端口输入电压.....................VSS-0.3V~VDD+0.3V
存储温度.......................................-50˚C~125˚C
工作温度.....................................-40˚C~85˚C
IOL总电流.......................................80mA
IOH总电流..................................80mA
总功耗.......................................500mW
注:
这里只强调额定功率,超过极限参数所规定的范围将对芯片造成损害,无法预期芯片在上述标示范围外的工作状态,而且若长期在标示范围外的条件下工作,可能影响芯片的可靠性。
直流电气特性(室温25℃)
应用设计
参考电路
CS按键检测输入脚
CS电容用来微调单个通道的灵敏度,容值范围为3~10pF。
RS电阻用来抗外部静电及空间方面干扰,阻值范围200~1K。
触摸PAD点面积及外形影响灵敏度,建议圆形或者方形且面积越大灵敏度越高。
CS输入线越短越好。
RS电阻靠近IC放置。
RC灵敏度调节脚
通过调整RC脚的外界电阻RX可以设置所有通道的灵敏度,可设置6个粗调级别,阻值(1%):
10K,51K,100K,200K,300K,390K。
阻值越大,灵敏度越低。
电容使用NP0材质,10nF容值。
灵敏度调节说明:
A:
根据电容公式C=εS/4πkd(ε为介质介电常数,S为电极面积,d为电极之间距离)可知:
1)触摸灵敏度与绝缘面板的材质有关,介电常数越大,触摸感应灵敏度越高。
2)触摸灵敏度与绝缘面板的厚度有关,同一介质的绝缘面板,厚度越薄灵敏度越高,绝缘面板厚度越大,灵敏度越低。
3)触摸与按键感应盘的有效面积有关,面积越大,灵敏度越高,面积越小,灵敏度越低。
例如:
PAD面积为12×8mm,CS=10pF,RC=10K(灵敏度寄存器为10)有效感应厚度为亚克力<=3.5mm,玻璃<=4.5mm。
B:
RC端为芯片内部灵敏度寄存器阀值粗调端口(IIC下直接修改寄存器),CS输入口电容为灵敏度细调电容,上电时,端口电容计入环境电容值,人体触摸会增加端口电容,阀值是环境值的百分比值,高于这个阀值即触发输出。
环境值循环更新。
例如,端口环境电容值10pF,阀值50%,那么触发需要15pF电容值(人体触摸增加5pF)。
芯片触摸输入线若小于2.5cm,端口必须有大于3pF的电容(可以是输入线与电源地的偶合电容值),若小于这个值,端口自动关闭。
电容一般误差,温漂较大,不建议用10pF以上电容。
若灵敏度高,首先调节RC端电阻值(或者是IIC调节内部寄存器值)。
OUT输出脚
一对一输出方式下,6个按键对应6个输出。
无触摸时是高电平,触摸有效是低电平。
VDD电源
上电时间:
<0.1S,且建议单独给芯片供电,VDD、GND独立走线。
且纹波小于100mV。
IIC接口
在IIC接口下,最大触摸通道为12个,芯片的17和18脚分别是SCL(时钟),SDA(数据)信号脚,开漏接口,需要上拉电阻。
通讯速率<100K。
INT中断输出
IIC通信下,19脚为中断信号脚,中断脚是推挽输出,需要上拉电阻。
触摸有效输出低电平,无触摸输出高电平。
IIC通信
开始与停止
从机地址
写数据
读数据
数据传输注意事项
1,发送数据必须一次全部写入共21字节数据。
20字节(0xD0~0xE3)+1字节校验和,单字节写入和校验码错误写入数据都会被丢弃;
2,传输速率<100K;
3,SDA/SCL线均需要设置为开漏接口,输出高为外部电阻上拉产生。
输出低,芯片直接拉低。
4,从机(YS8XX)忙碌时SCL为低电平,此期间主机不可传输数据。
寄存器
寄存器列表
参数说明
a.自动校准时间:
范围0-15
设定校准时间,以80ms为单位,0=80ms,1=160ms,...15=1280ms。
当设定的时间一到,且无按键时,即校正一次环境(更新参考值)。
b.去抖次数:
范围0-15
设定去抖次数,以10ms为单位,0=30ms,1=40,...15=180ms。
c.长按时间:
范围0-15
设定长按输出时间,以4s为单位,0=关闭,一直按下有输出。
为1时:
1×4s=4s...为15时:
15×4s=60s。
d..高感度设置:
范围0-1
为0时,内部处理为128,正常感度。
为1时,内部处理为256,感度放大一倍。
e..动态校准设定:
0:
关闭1:
开启
0=触摸按下后,不更新参考值
1=触摸按下后,继续依照当前环境更新参考值
f.省电功能:
0:
关闭1:
开启
g.单键输出:
0:
关闭1:
开启
0=可以同时按下多个按键
1=按下多个按键,只有变换量最大的一个按键响应。
h.干扰保护:
0:
关闭1:
开启
设定AC干扰保护功能开启或关闭
开启后,检测到AC强干扰,触摸强制失效
i.自动跳频:
0:
关闭1:
开启
设定硬件自动跳频开启或关闭
芯片内部集成4个端口采集工作频率。
j.快速反应设定:
0:
关闭1:
开启
设定按键的滤波速率,
0=关闭快速滤波
1=开启快速滤波
k.触发阀值设定:
范围8~255
设置数值越大,感度越小,设置数值越小,感度越大。
建议20以上。
封装信息
订货信息
深圳市伟业永升科技有限公司是一家专注于触摸芯片解决方案、模拟IC及离散式组件等半导体代理销售推广的高新技术企业。
产品主要广泛应用于家电、军工、通信、仪器仪表、汽车电子、工业控制、电脑周边设备以及电子消费类产品。
公司本着“质量第一,信誉至上”的经营理念,为客户提供富有竞争力的产品和技术创新,赢得了客户的尊重和信赖。
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- YS812A 电容 感应 触摸 芯片 应用 设计 解决方案