集成了Arm® Cortex®-M0内核微处理器的电容处理器芯片

‌电容处理器芯片的工作原理‌主要基于电容传感器的原理，通过检测电容的变化来感知物理量的变化。电容传感器利用两个导体之间的电容变化来检测各种物理量，如距离、位置、液位和压力等‌。

电容传感器的工作原理基于电容的基本定义：两个导体之间的电容随着它们之间的距离、面积以及介质的电容率的变化而变化。当被测物体的性质（如位置、物质成分、温度等）引起这些参数变化时，通过精确测量电容的变化，可以得到关于被测物体的重要信息‌。

在处理器芯片中，电容传感器常用于触摸屏和接近传感器等应用。例如，电容式触摸芯片利用电容的变化来检测触摸事件。触摸屏表面覆盖一层导电材料，当手指接触屏幕时，手指的电场会引起电容的变化。芯片通过检测这些变化来判断触摸的坐标和力度，从而实现触控功能‌。

工采网代理的MCP61系列(Mysentech Capacitive Processor)是新一代电容传感微处理器SOC芯片，集成了双通道电容型模拟前端传感电路（AFECAP），可直接与被测物附近的差分电容极板相连，通过谐振激励并解算测量微小电容的变化。激励频率在0.1~20MHz范围内可配置，其频率测量输出为16bit数字信号，对应的电容感知较高分辨率为1fF。

芯片内置了高集成度双通道电容传感电路，测量通道1 C0P/C0N 与通道2 C1P/C1N可根据应用需求直接与被测物附近的差分电容极板相连，通过测量振荡频率，解算被测目标的电容。AFE通过处理器内部配置PA7端口给电容模块提供基准时钟，也可以应用内部模拟时钟。处理器PA6端口可用于控制电容模块启动工作，处理器端口PA8、PA9用于在芯片内部与电容传感AFE之间进行I2C通讯。

为了解决各行业的电容传感应用，SOC芯片集成了Arm® Cortex®-M0内核的微处理器，可实现各种嵌入式感知处理的算法，将原始的振荡频率数值，转换成电容值及液位、含水率、位移距离等具体物理量。此外，芯片的模拟前端还集成了温度传感电路，可用于进行温度补偿的传感场景。内置的16KB Flash存储器，2KB SRAM，可让开发者编写应用软件，并存储传感校准及应用数据。芯片同时集成了ADC、高级定时器、通用定时器、位基本定时器等硬件资源以及USART、SPI和I2C接口。

典型应用电路：

典型应用电路

数字电容传感芯片 - MCP61的特性：

电容检测前端

– 测量双端互电容

– 电容测量范围：1~1000pF

– 电容检测频率：0.1~20MHz

内核与系统

– 32-bit Arm®Cortex®-M0

– 工作频率可达48MHz

l 存储器

– 16KB Flash存储器

– 2KB SRAM

低功耗

– 多种低功耗模式，包括：睡眠（Sleep）、停机（Stop）和深度停机（Deep Stop）

– 平均功耗：12uA@1Hz

部通道和1个可采集内置参考电压的内部通道

CRC计算单元

调试模式–串行调试接口（SWD）接口

工作温度范围-40℃~+85℃

QSOP24/QFN24 封装可选

数字电容传感芯片 - MCP61的应用：

连续液位检测

水浸检测

物质介电检测

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审核编辑 黄宇