资料介绍
芯片图
01概览
01概述
SC01B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,SC01B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,门禁按键,灯控开关
◇玩具和互动游戏的人机接口
◇密封键盘面板
◇金属触摸按键
◇马桶着座感应器
◇洗地机清水箱液体检测
◇各种容器水箱液位检测
◇净水器设备液体检测
04封装
SC01B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。当用于智能马桶人体感应 及液位检测应用时,接固定电容作为比较参考电容;当用于普通按键锁存输出应用时,接触摸按键输入。
CIN2
感应电容的输入检测端口。当用于智能马桶人体感应 及液位检测应用时,接触摸按键输入;当用于普通按键检测功能时,管脚悬空。
OUT
触摸输出端口。端口内部结构为带上拉电阻的NMOS开漏输出,输出弱高或强低电平,有效电平是强低电平。输出端口内置上拉电阻阻值大概10KΩ左右。
MD
工作模式设置端口:
1: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
2:当MD悬空时,芯片进入智能马桶人体检测模式,检测到手指触摸,输出由弱高电平变低电平,手指离开后,输出由低电平变弱高电平。
3:当MD接VDD时,芯片液位检测模式,当检测液体或者液面到达刻度,输出由若弱高变低电平,当没有检测液体或者液面低于刻度,输出由低电平变弱高。
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普通按键锁存输出模式
在普通按键锁存输出模式下,CIN1通道接按键传感器,CIN2通道悬空,芯片会根据外部环境温度和湿度等的漂移,按键传感器电容基准参考值也会发生漂移,芯片会自动调整校正按键传感器的电容基准参考值,以适应当前环境的变化,保证触摸按键在不同环境下灵敏度的一致性。
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智能马桶人体感应模式
在智能马桶人体感应的模式下,芯片分两种阶段,即上电比较阶段和自校准阶段。
芯片上电200ms内,芯片进入上电比较阶段,CIN1端口接固定的基准电容,用于调整CIN1与CIN2之间的差值,CIN2端接人体接触感应器,芯片上电自动采集触摸通道CIN1与CIN2电容值,判断CIN2与CIN1通道之间差值,是否超过内部设定人体感应阈值,如果超过,则对应输出端口电平拉低,直到CIN2与CIN1通道之间差值
低于内部设定人体离开阈值,芯片跳入自校准阶段;如果不超过,则对应输出端口保持弱高状态,则芯片会200ms之后,自动跳转到自校准阶段。
05液体检测模式
在液位检测的模式下,主要用于监测是否液体存在或者液体是否达到对应高度,CIN1端口接固定的基准电容,用于调整CIN1与CIN2之间的差值,CIN2端接液体检测传感器,芯片上电之后,自动采集触摸通道CIN1与CIN2电容值,判断CIN2与CIN1通道之间差值,是否超过内部设定液体检测阈值,如果超过,则判断液体存在或者液体达到对应高度,则对应输出端口电平拉低,直到CIN2与CIN1通道之间差值低于内部设定液体离开阈值,则对应输出端恢复弱高状态。
06触摸反应时间
芯片外部每个通道大约每隔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24毫秒,检测按键离开的反应时间大概是18毫秒。所以检测按键的最快频率大概是每秒25次。
07输出逻辑
触摸输出有两种状态:弱高或强低。
当MD接GND,芯片设定普通按键锁存输出模式,每一次触摸都会引发输出翻转,状态锁存。
表2-1 MD接GND:按键锁存输出模式
当MD悬空,芯片设定智能马桶人体感应模式,检测到触摸时,输出强低,无触摸时,输出弱高。
表2-2 MD悬空:智能马桶人体感应直接输出模式
当MD接VDD,芯片设定液位检测模式,检测到触摸时,输出强低,无触摸时,输出弱高。
表2-3 MD悬空:液位检测直接输出模式
03应用
01应用电路
1:普通按键锁存输出模式
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。
2. 智能马桶人体感应模式
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,主要作用于智能马桶人体感应模式自校准阶段,相对于上电比较阶段作用相对较小,最小5pf,最大100pf,电容取值越小,灵敏度越高。
3.C1电容主要作用于上电比较阶段,电容越大上电比较阶段的灵敏度越差,取值范围取决于人体传感器的大小及PCB版图的布局,一般取值范围0~15PF之间。该电容一般要选择NPO材质,且精度较高级别,低容值的电容,一般要选择±0.1PF或者更高的精度。如果精度不够,或者调整范围没有合适电容,可用于两个电容串联组合成C1电容。
4、灵敏度调试说明:假设需要调整支持5mm的PP盖板厚度的灵敏度,一般先设置CDC电容,上电在自校准阶段调整CDC电容,使得在CDC电容能够支持5mm的PP的盖板厚度,固定CDC电容。接下来设置C1,C1电容大小应略大于CIN2脚上的寄生电容。估算一个C1电容值以4PF为例,施加人体作用在传感器上,给系统上电,若能检测到人体的存在说明灵敏度偏高或者合适,可以继续往上在探测,继续加大C1电容,是否能够同样检测到人体,直到加大上电较难检测到人体,此时选择上一个电容选项值。施加人体作用在传感器上,给系统上电,无法检测到人体存在,则说明电容太大,灵敏度太低,此时需要适当降低C1电容值,反复降低测试,直到选取C1电容值能够正常在上电的时候检测得到人体。
3. 液位检测模式
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,主要用于精准调整液位点,一般大小取值范围最小5pf,最大50pf,电容取值越小,灵敏度越高。
3.C1电容用于调整有无液体或者液位是否达到对应高度,该电容对于液位灵敏度调整影响比较大,取值范围取决于液位传感器的大小及PCB版图的布局,一般取值范围0~15PF之间。该电容一般要选择NPO材质,且精度较高级别,低容值的电容,一般要选择±0.1PF或者更高的精度。如果精度不够,或者调整范围没有合适电容,可用于两个电容串联组合成C1电容。
4、液位调试说明:一般先固定CDC= 20PF,估算一个C1电容值以4PF为例,若上电后,无水状态下,输出端口为低,说明C1过小,应该调大C1容值;若上电后,液位漫过检测点,输出端口仍然高,说明C1过大,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,经过如此反复调整后,得到最佳的电容值,然后将C1值固定下来,如果C1电容值调整的值与理想液位点还是有所偏差,可以通过调整CDC电容,使得液位点达到较为理想的值。
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…. -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限制)
03封装尺寸图 (SOP-8)
图 4-1:SOP8封装示例
- 单通道SC01T电容触摸芯片规格书 0次下载
- 4按键带自校正功能的容性触摸感应器SC04B规格书
- 4按键带自校正功能的容性触摸感应器SC04A规格书
- 2 按键带自校正功能的容性触摸感应器SC02B规格书
- 2 按键带自校正功能的容性触摸感应器SC02A规格书
- 单键电容触摸感应芯片SC01规格书
- 高性能低功耗单键电容触摸感应芯片NT01A规格书
- 单通道带自校正功能的容性触摸感应器SC01T规格书
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