技术分享 | 晶华微SD82P253触摸厨房秤方案

概述

本文主要描述基于杭州晶华微电子股份有限公司的SD82P253芯片研发的电容式触摸按键厨房秤方案。触摸按键在稳定性、使用寿命、抗干扰能力等方面都优于传统的机械按键，被广泛应用于电子秤、遥控、智能控制等方面。电容式触摸按键采用电容量评判标准，其感应区域可穿透绝缘外壳（玻璃、塑料等）20mm以上。其灵敏度和可靠性不会因为环境因素的改变或者长期使用而发生变化，具有防水、强抗干扰能力、适应温度范围广以及使用寿命长等优点。

电容式触摸按键工作原理

电容式触摸按键通常由两部分组成：按键和触摸芯片构成。触摸芯片部分主要将手指按下时产生的电容变化转换为电信号。按键部分包括一个金属片和一个绝缘体，金属片作为电容的一个极板，绝缘体作为另外一个极板。

任何两个导电的物体间都存在感应电容，当手指触摸到按键时，按键和手指之间产生寄生电容，会使总感应电容值增加，按键按下后电容变化如下图1所示。这种电容的变化引起芯片内部振荡频率或充放电时间变化，使芯片内部能够检测到触摸的发生，从而产生触发信号。

图1 触摸过程电容变化示意图

基于SD82P253触摸厨房秤应用方案

基于SD82P253的触摸厨房秤应用框图如图2所示，SD82P253芯片资源丰富；自带触摸按键检测电路，不需要专门的触摸芯片便可实现触摸按键应用；自带LCD驱动，不需要专门的LCD驱动芯片便可实现厨房秤的显示；自带温度传感器，不需要外部测温电路便可实现温度检测功能；自带电压检测，不需要低压检测芯片便可实现电池电量检测功能；只需要很少的外围元器件就可以实现触摸厨房秤功能。

图2 触摸厨房秤方案框图

 

基于SD82P253触摸厨房秤原理图

图3 基于SD82P253的触摸厨房秤原理图

SD82P253芯片性能特点

SD82P253是带触摸按键功能与24位ADC的SoC芯片，主要应用于电子秤、压力计、温度计、红外测量及其他测量领域，有以下特点：

ADC

高精度ADC，ENOB=19.5bits@ 8sps(Gain=100) ，模拟offset与Gain可调。

低噪声高输入阻抗前置放大器，1、12.5、25、50、100、150、200倍增益可选。

存储器

16k Bytes OTP程序存储器，256 Bytes SRAM 数据存储器。

系统时钟

内置4MHz高频RC振荡器和32.768kHz低频RC振荡器，无需外部时钟。

LCD驱动

支持LCD驱动，最高支持4COM×20SEG，驱动电压2.7V~5.2V (0.1V step)，驱动A/B型波形可选。

电源管理系统

内置低压检测电路，以实现灵活的电池检测。

内置传感器激励输出，输出电压可选，2.4V/2.6V/2.9V/3.3V。

通信

内置1路UART通信接口。

温度传感器

内置硅温度传感器，可以单点校正。

PFD

内置1路PFD输出，PFD输出可用于驱动蜂鸣器、LCD背光灯等。

TIMER

内置1路8bits Timer2。

内置1路16bits Timer0，可支持触摸按键应用。

触摸按键

内置电容触摸按键检测电路，最高可实现5个触摸按键检测。

低功耗

支持高性能/常规/Sleep等多种工作模式；其中高性能模式功耗2.2mA；常规模式功耗1.5mA；Sleep模式功耗1μA。

总结

本文介绍的SD82P253触摸厨房秤方案，充分利用了SD82P253内置的丰富硬件资源，可有效节省触摸厨房秤外围元器件，与其他通用SoC相比成本更低。此外，SD82P253芯片支持C语言开发，我司提供完整的SDK和库函数以及强大的技术团队支持，这将极大方便软件工程师的开发，有效降低产品研发门槛，大大缩短项目开发周期。