一款十通道多模式宽频数字电容处理器芯片-MCP1085S

十通道多模式宽频数字电容处理器芯片是一种高度集成的‌SoC（系统级芯片）‌，专用于高精度、多通道电容传感。其核心工作原理围绕‌电容变化感知→信号转换→数字处理→物理量输出‌展开。

数字电容处理器芯片通过电容变化感知目标物体状态，核心原理包括电容传感、模数转换和信号处理。芯片内置感测电极，当物体靠近时，电极间电容值因介电常数变化而改变。凭借强大的功能，悄然改变我们对传感设备的认知，可广泛应用于液位测量、含水率测量、水浸传感、干湿度分析、介电检测、接近感知、按键触制、手势识别等多种场景。

数字电容处理器芯片-MCP1085S

工采电子代理的MCP1085S (Mysentech Capacitive Processor)是新一代电容传感微处理器SOC芯片，集成了十通道、多模式、宽频电容模拟前端传感电路、微处理器、存储及丰富的I/O接口。电容测量频率在0.1~30MHz范围内可配置，输出为16bit数字信号，较高分辨率为1fF。芯片支持多种工作模式，可以测量包括单端电容、双端浮空电容和互电容多种模式。芯片内部集成了16bit高精度的数字温度传感器，可用于需要温度补偿及其它温度复合传感的场景。

为了解决各行业电容感知的嵌入式处理，SOC芯片集成了Arm® Cortex®-M0+内核的微处理器，可实现各种感知算法的边缘计算，将原始测量的振荡频率数值，转换成电容值及液位、含水率、位移、接近距离、等具体物理量。芯片内置了64KB Flash、1KB Data Flash及4KB 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、16位基本定时器等硬件资源以及USART和I2C等接口。

典型应用电路：

典型应用电路

电容传感芯片 - MCP1085S的特性：

电容检测前端：

– 10路单端电容/5路双端电容测量

– 电容测量范围：1pF~10nF

– 电容检测频率：100KHz~30MHz

– 电容/频率分辨率：16bit

– 支持有源屏蔽

集成数字测温功能，16bit，0.5°C典型精度

内核与系统：

– 32-bit Arm®Cortex®-M0+

– 工作频率可达48MHz

存储器：

– 64KB Flash

– 1KB Data Flash

– 4KB SRAM

时钟、复位和电源管理：

– 2.3V~5.5V供电

– 上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD）

– 内嵌48MHz HSI高速振荡器

– 内嵌40KHz LSI低速振荡器

低功耗：

– 支持低功耗模式，包括：睡眠（Sleep）和深度睡眠（Deep Sleep）

– 平均功耗：6.4uA@1Hz

5个定时器：

– 1个16位4通道高级控制定时器（TIM1）

– 1个16位4通道通用定时器（TIM3）

– 1个16位基本定时器（TIM14）

– 1个独立时钟的硬件看门狗定时器（IWDG）

– 1个Systick定时器：24位自减型计数器

10个快速I/O端口：

– 所有I/O口可以映像到外部中断

– 所有端口均可输入输出电压不高于VDD的信号

3个通信接口：

– 2个USART接口

– 1个I2C接口

1个12位模数转换器（ADC），支持较快1μs转换时间(1MSPS采样率），配置5个外部通道和1个可采集内置参考电压的内部通道

CRC计算单元

96位芯片唯一ID（UID）

调试模式–串行调试接口（SWD）接口

工作温度范围-40℃~+85℃

单通道转换时间：0.1ms~23.5ms可配置

内置16bit高精度数字测温

电容处理器芯片-MCP1085S的应用：

液位测量

含水率测量

干湿度分析

水浸传感

介电检测

接近感知

触控按键

审核编辑 黄宇