概述 ST08B 触摸感应器可以用平均电容值作为基准检测感应点的电容变化它可以通过任何非导电介质来感应电容变化这样感应模块就可以很好的跟水和灰尘隔离 ST08B 和 ST08 相比有更强的抗干扰性和更好的一致性这个芯片可以工作在低功耗的环境下, 当电源为 5v 时, 工作电流为 220ua,

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债宿
5 years ago
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1 Dec 2009 ST08B 8 通道带自校正功能的容性触摸感应器 ( 改进版 ) ST08B Spec 1.7 1

2 概述 ST08B 触摸感应器可以用平均电容值作为基准检测感应点的电容变化它可以通过任何非导电介质来感应电容变化这样感应模块就可以很好的跟水和灰尘隔离 ST08B 和 ST08 相比有更强的抗干扰性和更好的一致性这个芯片可以工作在低功耗的环境下, 当电源为 5v 时, 工作电流为 220ua, 待机电流为 10ua 以下, 也适用于电池应用特点带自校正功能的 8 通道感应芯片可以通过任何非导电介质感应按键触摸通过外部电容调整灵敏度 Open-Drain 的输出形式 I2C 接口工作电压范围 :2.1v~6.5v 应用液体高度检测替代开关人体感应检测玩具和互动游戏的人体界面灯开关替代隔膜开关密封的键盘面板封装 ST08B Spec 1.7 2

3 I2C 接口定义总线的构成及信号类型 I2C 总线是由数据线 SDA 和串行时钟线 SCL 构成的串行总线, 可发送和接收数据在信息的传输过程中,ST 系列触摸芯片是被控器 (slaver), 主控 MCU 是主控器 (master) SCL 是串行时钟线, 在通信过程中始终由主控 MCU 控制 ; SDA 是数据线, 接上拉电阻, 主控器 (master) 和被控器 (slaver) 都可以控制 SDA 线, 它们芯片内部是 open-drain 结构, 发送 0 时通过芯片内部的 NMOS 将 SDA 线拉低, 发送 1 时释放总线由上拉电阻将 SDA 线拉到高电平在 SCL 的低电平时改变状态来发送地址数据和 ACK 信号, 在 SCL 的高电平时改变状态来发送开始和结束信号开始信号 (start):scl 为高电平时,SDA 由高电平向低电平跳变, 开始传送数据结束信号 (end):scl 为高电平时,SDA 由低电平向高电平跳变, 结束传送数据应答信号 (ACK): 接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后, 向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲, 表示已收到数据主控器向被控器发出一个信号后, 等待被控器发出一个应答信号, 主控器接收到应答信号后, 根据实际情况作出是否继续传递信号的判断总线基本操作 ST 系列触摸芯片采用简化的 I2C 总线协议, 只有读操作读操作的过程如下 : 1) 先由主控 MCU 发出 start 信号, 主控 MCU 接着送出 8bit 读命令, 包括 7bit 地址 A[6:0] 和读写控制位 R/WB( 高电平表示读命令 ) ST 芯片只有 3 个地址可供选择 : 当 ASEL 端口为高电平时, 地址为 62h, 即下图中 A[6:0]=62h; 当 ASEL 端口电平为 VDD/2 时, 地址为 64h; 当 ASEL 端口为低电平时, 地址为 61h 所以当 ASEL 端口为高电平时, 主控 MCU 送出的 8bit 读命令应为 C5h; 当 ASEL 端口电压为 VDD/2 时, 主控 MCU 送出的 8bit 读命令应为 C9h; 当 ASEL 端口为低电平时, 主控 MCU 送出的 8bit 读命令应为 C3h 2) 如果 ST 芯片正确收到读命令, 就会发出低电平的 ACK 信号如果主控 MCU 没有收到 ACK 信号, 说明通信出现故障 3) 接下来 ST 芯片会送出 8-bit 按键信息 D[7:0], 低电平表示有按键, 高电平表示无按键 4) 最后主控 MCU 发出 NACK 信号, 表示通信结束 5)SDA 信号规范 : 只有在 SCL 下降沿的时候,SDA 的数据才可以发生变化 ST08B Spec 1.7 3

4 6)SCL 信号规范 :SCL 信号 H 或 L 持续时间至少 5US,SCL 的频率最快不超过 100K 数据传送波特率 ST08B 芯片的允许最大通信速率芯片内部时钟建议最大的波特率 3.3us 100K 管脚说明编号名称 I/O 功能 1 RESET I 复位 ( 低电平有效 ) 2 ASEL I I2C 接口地址选择 ( 端口电压为 VDD/2 时, 地址设置为 64H 接 VDD, 地址设置为 62H, 接 GND, 地址设置为 61H) 3 CIN0 I 通道 0 的感应电容输入 4 CIN1 I 通道 1 的感应电容输入 5 CIN2 I 通道 2 的感应电容输入 6 CIN3 I 通道 3 的感应电容输入 7 CIN4 I 通道 4 的感应电容输入 8 CIN5 I 通道 5 的感应电容输入 9 CIN6 I 通道 6 的感应电容输入 10 CIN7 I 通道 7 的感应电容输入 11 NC 保留端口 12 GND I GND 13 SDA I/O I2C 接口的数据端口, 内部上拉 14 SCL I I2C 接口的时钟端口 15 OUT7 O 通道 7 的输出 16 OUT6 O 通道 6 的输出 17 OUT5 O 通道 5 的输出 18 OUT4 O 通道 4 的输出 19 OUT3 O 通道 3 的输出 20 OUT2 O 通道 2 的输出 21 OUT1 O 通道 1 的输出 ST08B Spec 1.7 4

5 22 OUT0 O 通道 0 的输出 23 MD I 设置芯片的工作模式 24 VDD I 电源工作模式 MD 输入 VDD GND 输出逻辑方式直接输出锁存输出 * 输出逻辑方式芯片的输出管脚是 open-drain 方式, 有高阻和低电平两种状态当输出逻辑方式选为直接输出方式时, 无触摸时是高阻态, 有触摸时为低电平 ; 当输出逻辑方式选为锁存输出时, 初始输出为高阻态, 触摸动作会使输出转态 * 初始化时间芯片复位之后会读取外部电容值做为判断基准值此过程大约 300ms 左右 * 自校正功能芯片在检测到有按键时, 会停止自校正大约 30s 左右其余的时间内不停的进行自校正, 根据外部环境的漂移来调整基准值 * 省电模式没有按键并且 SDA 端口一直保持高电平的情况下, 大约 30 秒钟芯片会进入省电模式将 SDA 端口接低电平或者每次读取 I2C 的时间间隔不超过 30 秒钟, 都可以使芯片不进入省电模式省电模式下, 按键采样时间间隔是 500ms 左右检测到有按键后会马上进入正常工作模式 * 按键反应时间正常工作模式下可以检测到的按键频率大于 10 次 / 秒额定值 * 工作温度 C to +85 C 存储温度 C to +150 C 最大工作电压 V 管脚的容限电压...VDD+0.3v 直流输出电流 ma * 注意 : 超出上述额定值可能导致芯片工作不正常并且导致芯片的永久损坏 ST08B Spec 1.7 5

6 电气特性 TA = 25 Characteristics Symbol Condition Min Typ Max Units Operating Voltage Vdd V Normal Current consumption Ind VDD=5.0V 220 ua Idle Current consumption Iid VDD=5.0v 10 ua Output Impedance Zo delta Cs > 0.2pF 20 Ohm ( open drain ) delta Cs < 0.2pF 100M Output Sink Current Isk VDD=5V, Rb=500K 10.0 ma Input capacitance range Cs 0 80 pf Minimum detective capacitance delta_cs Cs = 5pF 0.2 pf 应用线路注意 : 1.RESET 为低电平复位, 内部有上拉电阻如果客户对复位时间有特殊要求可以外部接上拉电阻和到 GND 的电容, 当上电比较慢时 ( 大约 50MS),C* 和 R* 建议用 470NF 和 200K, 普通上电时 (10MS 以内 ), 用 100NF 和 200K 即可 2.ASEL 是 I2C 通信的地址设置端口, 如果系统中只有一片 ST08B, 该端口接 RESET 端口即 ST08B Spec 1.7 6

7 可此时, 主机读命令应设为 C5H 3.CIN0~CIN7 为灵敏度设置端口, 外接到地电容电容取值的范围是 0pf 到 50pf 4.MD 接 VDD 时对应非锁存输出模式 ;MD 接 GND 时对应锁存输出 5.OUT0~OUT7 接 MCU 的 IO 端口时建议串联 500~1K 左右的电阻 6.SCL 和 SDA 和 MCU 的 IO 端口建议串联 500~1K 左右的电阻如果不使用 I2C 通信,SDA 接低电平可以使芯片不进入省电模式封装型式 ( SOP-24) Symbol Dimensions In Millimeters Dimensions In Inches Min Nom Max Min Nom Max A A b C D E e H K L ST08B Spec 1.7 7

8 α β 附录 : MCU 读取 st08b 芯片的示例程序, 用 8051 汇编语言编写 ReadKey: ;; 先发送 addr 寄存器的内容, 做为 8bit 读命令 mov bitnum, #8 clr sda ;; 发送 start 信号 ;; 延时 ReadKey_1: clr scl mov a, addr rlc a mov addr,a mov sda, c setb scl djnz bitnum, ReadKey_1 ;; 发送 8bit 读命令结束, 开始读是否有 ACK 信号 clr scl setb scl mov c, sda jnc ReadKey_2 LCALL Error ;; 没有收到 ACK 信号, 执行出错处理程序 ReadKey_2: ;; 开始读 st08b 送出的 8bit 按键数据, 结果存到 key 寄存器 mov bitnum, #8 ReadKey_3: clr scl setb scl mov c, sda mov a, key rlc a mov key, a djnz bitnum, ReadKey_3 ;; 按键数据接收完毕 clr scl ST08B Spec 1.7 8

9 setb lcall clr lcall setb ret scl Nop10 scl Nop10 scl ST08B Spec 1.7 9

DK 通道带自校正功能的容性触摸感应器概述 DK712 触摸感应器可以用平均电容值作为基准检测感应点的电容变化它可以通过任何非导电介质来感应电容变化这样感应模块就可以很好的跟水和灰尘隔离 DK712 有更强的抗干扰性和更好的一致性特点带自校正功能的 12 通道感应芯片可以通过

DK 通道带自校正功能的容性触摸感应器概述 DK712 触摸感应器可以用平均电容值作为基准检测感应点的电容变化它可以通过任何非导电介质来感应电容变化这样感应模块就可以很好的跟水和灰尘隔离 DK712 有更强的抗干扰性和更好的一致性特点带自校正功能的 12 通道感应芯片可以通过概述 DK712 触摸感应器可以用平均电容值作为基准检测感应点的电容变化它可以通过任何非导电介质来感应电容变化这样感应模块就可以很好的跟水和灰尘隔离 DK712 有更强的抗干扰性和更好的一致性特点带自校正功能的 12 通道感应芯片可以通过任何非导电介质感应按键触摸通过一个外部电容调整灵敏度感应按键的 PCB 走线长度不同不会导致灵敏度不同四位 BCD 码输出 I2C 接口工作电压范围