
芯片图
01
概览
01
概述
SC09A是带自校正的容性感应器,可以检测9个感应盘是否被触摸。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。这种电容感应的开关可以应用在很多电子产品上,提高产品的附加值。
02
特征
◇9个完全独立的触摸感应按键
◇保持自动校正,无需外部干预
◇按键输出经过完全消抖
◇I2C串行接口
◇所有按键共用一个灵敏度电容
◇感应线长度不同不会导致灵敏度不同
◇2.5V~6.0V工作电压
◇符合RoHS指令的环保SOP16封装
03
应用
◇替代机械开关
◇家庭应用(电视机,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
04
封装
SC09A采用SOP16封装

05
管脚列表

管脚类型
ICMOS输入
I/OCMOS输入/输出
ODNMOS开漏输出
Pwr电源/地
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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15pf~100pf。根据使用环境选择合适的电容值,值越小,灵敏度越高。
CIN0~CIN8
接感应盘,是感应电容的输入检测端口。
INT
端口内部结构为NMOS开漏输出,输出高阻或低电平。有按键时输出低电平,无按键时输出高阻。
SCL,SDA
SCL是I2C时钟输入端口。SDA是I2C数据输入输出端口。SDA端口有内部弱上拉。
02
芯片功能
01
初始化时间
上电复位后,芯片需要300ms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
灵敏度由CDC端口接的电容值决定。电容范围是最小15pf,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。
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自校正
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15~50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15~50秒。停止校正的时间与上电电压和电源上电时间有关。
04
触摸反应时间
每个通道大约每隔12.5ms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68毫秒,检测按键离开的反应时间大概是44毫秒。所以检测按键的最快频率大概是每秒9次。
05
睡眠模式
如果在一段时间内(Tslp)没有检测到按键并且SDA端口一直保持高电平,芯片会自动进入省电模式。只要让SDA保持高电平时间不超过Tslp,芯片就不会进入睡眠模式。在睡眠模式中,按键的采样间隔会变长,电流消耗(Idd)会减小。如果检测到按键,芯片会马上离开睡眠模式,进入正常模式。

Ts:单个按键采样周期
Tsin:正常模式采样间隔
Tsis:睡眠模式采样间隔
Ts大约是固定的950us左右。
正常模式下,采样间隔Tsin是固定的大约12.5毫秒。
睡眠模式下,采样间隔Tsis和电流消耗Idds是与Vdd和Trp(电源上电时间,参考图2-2)有关的。详见下表2-2:

图2-2:VDD上电曲线

03
应用
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应用电路

注:
1.Cmod是电荷收集电容,取值范围是1nf~10nf。建议使用4.7nf。
2.Cdc是灵敏度设置电容,取值范围是最小15pf,最大100pf,电容值越小灵敏度越高。
02
和单片机控制器的接口方式
3.2.1I2C接口
1.Start和Stop信号
Start信号(S)
当SCL是高电平时,SDA由高到底变化,表示开始传输数据。Stop信号(P)
当SCL是高电平时,SDA由低到高变化,表示结束数据传输。

2.数据有效
在SCL为高电平期间,SDA必须保持稳定的电平。SDA线上的高低电平变化只能在SCL为低电平期间。

3.字节格式
字节由8位或16位数据和一个应答信号组成
4.SC09A使用简化的I2C协议
1)标准I2C器件有器件地址和寄存器地址。SC09A只有器件地址。
2)SC09A只接收读命令。
3)SC09A的器件地址是40H(A[6:0]=1000000B)。下图是一次完整的通信过程。D15~D13和D3~D0是固定高电平,D12~D4分别对应CIN0~CIN8是否有按键触摸。例如,按键CIN0被触摸,D12将是低电平,如果CIN0没有被触摸,D12将是高电平。

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详细参数
01
额定值*
工作…………………………-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
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电气特性

注:
1正常工作模式下
2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)
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封装尺寸图(SOP-16)

