单键电容触摸感应芯片SC01规格书

芯片图

01概览

01概述

      SC01 是单键电容触摸感应器，它可以通过任何非导电介质（如玻璃和塑料）来感应电容变化。通过设置，SC01 可以应用于普通触摸按键开关、智能马桶人体感应、水位检测。

02 特性

◇ 普通按键应用。

◇ 智能马桶人体感应应用。

◇ 水位检测应用。

◇ 保持自动校正，无需外部干预

◇ 按键输出经过完全消抖处理

◇ 并行一对一输出

◇ 2.5V ~ 6.0V 工作电压

◇ 符合 RoHS 指令的环保 SOP8 封装

03应用

◇ 替代机械开关

◇ 家庭应用（电视、显示器、键盘）

◇ 玩具和互动游戏的人机接口

◇ 门禁按键

◇ 灯控开关

◇ 密封键盘面板

◇ 金属触摸按键

04封装

SC01采用SOP8封装

05管脚

管脚类型

I         CMOS 输入

I/O     CMOS 输入/ 输出

OD     NMOS 开漏输出

Pwr     电源 / 地

06管脚说明

VDD, GND

电源正负输入端。

CMOD

电荷收集电容输入端，接固定值的电容，和灵敏度无关。

CDC

接灵敏度电容，电容范围是最小5pf ，最大100pf。根据使用环境选择合适的电容值，数值越小，灵敏度越高。

CIN1

感应电容的输入检测端口。智能马桶和水位检测应用时，接10PF左右的基准电容；普通按键应用时，接触摸按键输入。

CIN2

感应电容的输入检测端口。智能马桶和水位检测应用时，接触摸按键输入；普通按键应用时，管脚悬空。

OUT

触摸输出端口。端口内部结构为NMOS开漏输出，输出高阻或低电平。

MD

工作模式设置端口。1：当MD悬空时，芯片进入普通按键直接输出模式，检测到手指触摸，输出由高阻变低电平，手指离开后，输出由低电平变高阻。2：当MD接GND时，芯片进入普通按键锁存输出模式，每次检测到手指触摸，输出电平翻转，状态锁存。3：当MD接VDD时，芯片进入智能马桶人体感应或水位检测模式，当检测到有人体靠近或者检测到液面到达刻度，输出由高阻变低电平，人体离开或液面低于刻度，输出变高阻。

02  芯片功能

01 初始化时间

     上电复位后，芯片需要120ms进行初始化，计算感应管脚的环境电容，然后才能正常工作。

02 灵敏度设置

     灵敏度由CDC端口接的电容值决定。数值越小，灵敏度越高。电容范围是最小5pf，最大100pf。 数值越小，灵敏度越高。为了保证灵敏度的一致性，CDC电容要求使用10%或以上的精度的涤纶电容、NPO材质电容或者COG材质电容为最佳。务必在PCB布局时，将CDC电容尽量贴近IC放置。

03自校正

     在普通按键直接输出模式和普通按键锁存输出模式下，根据外部环境温度和湿度等的漂移，按键电容基准参考值也会发生漂移，芯片会自动调整校正每个按键的电容基准参考值，以适应当前环境的变化。

      当检测到按键后，芯片会立即停止校正一段时间，这段时间大约 50 秒。停止校正时间一到，芯片会继续自校正，如果当前按键还是持续有效，按键信息会被当做环境的漂移立即被更新，也就是说检测按键有效的时间不会超过 50 秒。

04 智能马桶人体感应和水位检测

     在智能马桶人体感应或水位位检测模式下，CIN1端接10PF左右的基准电容，CIN2端接人体或水位触摸按键，当人体靠近或者液面达到刻度，检测到触摸按键的电容值大于CIN1上的基准电容值，OUT由高阻变低电平，直到人体离开或者液面低于刻度，输出才重新变成高阻。

05触摸反应时间

     每个通道大约每隔3ms采样一次。经过按键消抖处理以后，检测到按键按下的反应时间大概是18毫秒，检测按键离开的反应时间大概是12毫秒。所以检测按键的最快频率大概是每秒30次

06输出逻辑

触摸输出有两种状态：高阻或强低。

当MD悬空或者接VDD，检测到触摸时，输出强低，无触摸时，输出高阻。

当MD接GND，每一次触摸都会引发输出翻转，状态锁存。

注:

1. Cmod是电荷收集电容, 通常取值范围在1nf~10nf，典型值是4.7nf 。

2. Cdc是灵敏度电容，取值范围是最小5pf，最大100pf, 电容取值越小，灵敏度越高电容取值越小，灵敏度越高

03应用

01 应用电路

1：普通按键模式（直接或锁存）
 

 注:

1. Cmod是电荷收集电容, 通常取值范围在1nf~10nf，典型值是4.7nf 。

2. Cdc是灵敏度电容，取值范围是最小5pf，最大100pf, 电容取值越小，灵敏度越高电容取值越小，灵敏度越高。

2：智能马桶人体感应和水位检测模式

注:

1. Cmod 是电荷收集电容, 通常取值范围在1nf~10nf ，典型值是4.7nf 。

2.Cdc 是灵敏度电容，取值范围是最小5pf ，最大100pf, 电容取值越小，灵敏度越高。

3. 以Cdc=10pf 为例，说明C1 设置过程。C1 电容大小应略大于CIN2脚上的寄生电容。在成品状态下，给系统上电，若 脚上的寄生电容。在成品状态下，给系统上电，若上电后，无水状态下，触摸输出低，说明 上电后，无水状态下，触摸输出低，说明C1 过小，应该调大C1 容值；若上电后，水位漫过检测点，触摸输出高，说明C1过大，应该调小 应该调小C1 容值。在正常工作的情况下， C1 和CIN2 脚上寄生电容的差值越小，灵敏度越高，一般来说，C1应该 比CIN2 脚上的寄生电容大大约0.2PF 左右。C1 电容应该用高精度COG 或NPO电容。经过调整后，得到最佳的电容值，然 电容。经过调整后，得到最佳的电容值，然后将C1值固定下来。

04详细参数

01 额定值

工作温度 …………………-40 ~ +85ºC

存储温度………………….-50 ~ +150ºC

最大Vdd电压……………..-0.3 ~ +6.0V

管脚最大直流输出电流……. ±10mA

管脚容限电压… -0.3V ~ (Vdd + 0.3) Volts

* 注意: 超出上述值可能导致芯片永久损坏

02 电气特性

注：如果感应管脚寄生电容超过2.5 倍的Cdc电容，芯片不能正常工作（绝大多数情况无需考虑这个电容）

03 封装尺寸图 (SOP-8)