中微爱芯触摸芯片硬件设计指南

为助力客户提升对触摸相关方案的开发效率，优化用户的体验感。中微爱芯基于丰富的项目经验，针对触摸芯片硬件设计中的常见问题进行了系统梳理，显著提升开发效率与终端用户体验。

1. 触摸电阻值

AiP8F32XX系列芯片：建议1K。

AiP8F35XX系列芯片：建议10K。

2. GND的连接方式（仅AiP8F32XX系列需要注意， AiP8F35XX忽略该注意）

（1）芯片VDD端口连接的消抖电容端的GND、P07端口的触摸基准电容CX的GND和芯片的GND，这三个GND必须尽可能的靠近，同时该段GND连接到总GND的走线尽可能的短，这样有利于提高EFT性能和CS性能。如下图布局就不合理，可能无法通过EFT或注入电流实验。

（2）合理连接方式有如下两种参考：导线连接和覆铜连接，如下图。

原理图中GND连接

PCB中GND设计1

（采用导线方式连接）

PCB中GND设计2

（采用覆铜方式连接）

（3）芯片VDD与GND走线宽度不低于30mil。

（4）芯片GND走线：单面板：芯片地距离总地尽可能短，且不建议走线太过弯曲，出现锐角情况。双面板：建议GND覆铜，且尽可能的增加顶层与底层GND覆铜的过孔，增大GND电流能力，可提高EFT性能。

3.触摸走线要求

（1）TouchPad到MCU触摸引脚的走线TKline要尽量短和细（建议7-10mil)。

（2）所有触摸走线长度尽量控制在18CM以内，保证触摸灵敏度高，这样及时电源抖动较大情况下，触摸可靠性依然可以通过CS10V实验。

例如下图中，触摸走线为24CM，不符合设计要求，电源较差情况下，有可能无法通过CS10V实验。

（3）建议把触摸芯片放置靠中间位置，触摸按键相对触摸芯片呈对称放置，有利于触摸按键走线和灵敏度的一致性。

4.高压信号处理

（1）高压信号检测：建议芯片检测引脚附近添加一个RC滤波模块。如下

RC滤波

（2）过零信号检测：硬件方案：采用隔离式检测，同时在芯片检测端口添加一个RC滤波模块。如下

方式 1：采用光耦隔离方式

方式2：采用三极管隔离

（3）弹簧或者触摸走线附近存在220V交流电压。

当某个按键的触摸走线靠近220V交流电压时，同时发现仅仅该按键数据抖动异常，其他端口未见异常。则需要排查220V交流信号对触摸按键的影响。

排查方法：将该触摸按键的走线割断，通过飞线连接弹簧，确保飞线远离220V交流电压，查看触摸数据是否恢复正常。例如：电饭锅项目中，常温可通过注入电流实验。加热30分钟，触摸异常。经过排查发现，某个按键触摸走线靠近220V高压，且高温加热后，PCB材质的介电常数发生改变，从而导致该按键触摸异常。解决方案：触摸走线远离220V交流或者通过PCB开槽（5mm以上）。

5.信号线处理

（1）芯片UART、I2C、SPI等与另外一颗MCU或者WIFI通信。

为了降低外接通信引脚对触摸的影响，则可以在通信引脚上加 100~220pF电容来降低外部干扰到芯片触摸的影响。一般建议通信引脚串联电阻（100-510欧姆）、电容（100~220pF）形成RC滤波，其中电容C需尽量靠近MCU引脚。

两颗MCU间UART通信

MCU与WIFI通信

（2）MCU与 LED、LCD、时钟电路等驱动芯片连接的通信。

一般建议通信引脚串联电阻（100-510欧姆）、电容（100~220pF）形成RC滤波，其中滤波电容C需尽量靠近MCU引脚。

（3）AD、编码器输入口、红外口等输入引脚

模拟信号一般采用RC滤波后，再进入MCU引脚用于检测。一般建议滤波电容C尽量靠近芯片引脚。

（4）下图为参考PCB，通信等输入引脚的滤波电容应尽量靠近芯片引脚。

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关于中微爱芯

无锡中微爱芯电子有限公司成立于2004年，是一家以集成电路设计、测试、方案开发、销售和服务为主的高新技术企业，是工信部认定的集成电路设计企业，是国家鼓励的重点集成电路设计企业。产品已形成MCU、LCD显示、LED显示、通用逻辑、信号链、马达&栅驱动、功率器件、电源、音响、遥控器、通信、配套等多个系列几千款产品，覆盖消费电子、网通产品、工业设备、新能源、汽车电子等多个领域。