EC8228  8鍵觸摸IC

一、概述

EC8228觸摸檢測IC是一款使用電容感應(yīng)式原理設(shè)計的觸摸芯片。此芯片內(nèi)建穩(wěn)壓電路供觸摸傳感器使用，穩(wěn)定的觸摸效果可以應(yīng)用在各種不同應(yīng)用上，人體觸摸面板可以通過非導(dǎo)電性絕緣材料連接，主要應(yīng)用是以取代機(jī)械開關(guān)或按鈕，此芯片可以獨(dú)立支持8個觸摸鍵。

二、特點(diǎn)

①工作電壓：2.5V~5.5V(啟用內(nèi)部穩(wěn)壓電路)/2.0V~5.5V(禁用內(nèi)部穩(wěn)壓電路)

②內(nèi)建穩(wěn)壓電路功能

③待機(jī)電流：3V電壓，低速采樣率8Hz的睡眠模式下：典型值4.5uA

④提供8個直接輸出獨(dú)立端口

⑤SPI 接口輸出：具有選項(xiàng)選擇有效鍵最大輸出時間大約為80Sec

⑥上電后需要0.5Sec穩(wěn)定時間，在此期間內(nèi)請勿觸摸按鍵面板，所有的功能觸摸無效

⑦自動校準(zhǔn)：當(dāng)所有按鍵在一段時間內(nèi)沒有被觸摸到時，芯片系統(tǒng)重新校準(zhǔn)時間約為4.0Sec

三、功能模塊圖

四、封裝及引腳描述

腳位功能描述：

注：引腳類型

I =>CMOS輸入

I-PH =>帶上拉電阻的CMOS輸入

I-PL =>帶下拉電阻的CMOS輸入

O =>CMOS輸出

I/O =>CMOS輸入/輸出

P =>電源/地

OD =>CMOS漏極開路(Open Drain)輸出；

(在OD輸出下，TPQ0~TPQ7引腳的開漏輸出有二極管保護(hù)電路，而SDA引腳沒有)

五、功能描述

1、靈敏度調(diào)節(jié)

PCB板上感應(yīng)焊盤尺寸大小及走線會直接影響靈敏度，因此靈敏度調(diào)節(jié)需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的PCB應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，EC8228提供一些外部調(diào)節(jié)靈敏度的方法。

1-1 改變感應(yīng)焊盤尺寸大小

若其他條件固定不變，使用一個較大的感應(yīng)焊盤將會增大其靈敏度，反之靈敏度將下降，但是感應(yīng)焊盤的尺寸大小也必須是在其有效范圍值內(nèi)。

1-2 改變面板厚度

若其他條件固定不變，使用一個較薄的面板也會將靈敏度提高，反之靈敏度則下降，但是面板的厚度必須低于其最大值。

1-3 通過調(diào)節(jié)外接電容

當(dāng)其他條件固定時，在可用范圍(1pF≦CJ0~CJ1≦50pF，1pF≦CJWA≦50pF)內(nèi)增大 CJ0~CJ1，CJWA的值將降低靈敏度。當(dāng)不連接任何電容，即在電容連接處處于懸空其靈敏度為最大。電容CJ0~CJ1用于調(diào)節(jié)工作模式下按鍵的靈敏度。電容CJWA用于調(diào)節(jié)睡眠模式下喚醒靈敏度。至于各電容與各鍵其關(guān)系如下表。

注：當(dāng)使用電容調(diào)節(jié)靈敏度時，建議先調(diào)節(jié)CJ0~CJ1的容值去調(diào)節(jié)K0~K7的靈敏度，然后再調(diào)節(jié)CJWA的容值去調(diào)節(jié)喚醒靈敏度。

2. 輸出模式

EC8226通信方式為SPI（2-線串行）通信，SDO端口為數(shù)據(jù)輸出端口，SCL是時鐘輸入端口，兩者皆可TP1(SAHL)端口選擇為高電平有效還是低電平有效。默認(rèn)為TP1(SAHL)端口不連接高阻值電阻到GND設(shè)置為低電平有效。若連接高阻值電阻到GND，則設(shè)置為高電平有效。

2-線串行輸出方式它支持連續(xù)接受其它系統(tǒng)送給的數(shù)據(jù)，也可以讓其他設(shè)備等待EC8228通SDO端口送出的數(shù)據(jù)信號(DV)，然后再送出時鐘信號到EC8228的SCL端口并從SDO端口取得按鍵數(shù)據(jù)。EC8228的2-線串行通訊方式對SCL端口設(shè)有時間的限制。如果SCL端口超過2ms信號沒有變化，系統(tǒng)將會自行回到待機(jī)模式。

2-線串行通訊方式時序如下圖所示：（D0~D7 對應(yīng)于TP0~TP7上數(shù)據(jù)）

1.當(dāng)TP1=0，TP2=1：高電平有效

2.當(dāng) TP1=1，TP2=1：低電平有效

4.按鍵工作模式

EC8228具備單鍵有效和多鍵有效功能。由TP3(SKMS1)和TP4(SKMS0)端口設(shè)定。全部按鍵可分為一組或兩組進(jìn)行設(shè)置。組1包括TP0，TP1，TP2，TP3按鍵。組2包括TP4，TP5，TP6，TP7按鍵。設(shè)置方式參見下表

注：1、設(shè)定為一組：TP0~TP7。

設(shè)定為兩組：組 1=>TP0，TP1，TP2，TP3

組 2=>TP4，TP5，TP6，TP7

2、當(dāng)使用8模式時TP0~TP7為輸入鍵。

3、TP3和TP4的選擇狀態(tài)，“0”狀態(tài)是指連接高阻值電阻到GND，“1”狀態(tài)是不連接高阻值電阻到VDD。

4、在單鍵有效功能下，鍵的檢測承認(rèn)優(yōu)先權(quán)是依鍵的掃描順序(從 TP0 到 TP7)，當(dāng)同時多鍵被有效觸摸。不是依照鍵被觸摸的強(qiáng)度。

5、睡眠模式的喚醒采樣率和采樣長度

EC8228在睡眠模式具有兩種采樣率，分別是8Hz 和 64Hz。這兩種功能由 TP5(SLWPTM)端口選擇。TP5(SLWPTM)端口連接高阻值電阻到GND時，選擇為64Hz 采樣率。當(dāng)不連接高阻值電阻到 GND 時，將默認(rèn)選為 8Hz 采樣率。EC8228在睡眠模式下有兩種采樣長度，分別是4mS和2mS，由TP6(WPSCT)端口選定。默認(rèn)情形下TP6(WPSCT)端口不連接高阻值電阻到GND，將選擇為4mS。若 TP6連接高阻值電阻到GND時將設(shè)定為2mS。睡眠模式的喚醒采樣率和采樣長度見下圖。

6、有效鍵最大開啟時間

如果因其它非正常因素造成有物體觸摸到鍵并且電容量改變足夠以被認(rèn)為有效觸摸，會使其一直動作，為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，EC8228設(shè)計了有效鍵最長輸出時間設(shè)定電路，此計時即為有效按鍵最大開啟時間，若VDD為3V時大約為80S。當(dāng)物體觸摸時間超過所設(shè)定時間時，系統(tǒng)將會返回到上電初始化狀態(tài)并停止輸出直到下一次被觸摸時，此功能由 TP7(SKSRT)端口連接高阻值電阻到GND所設(shè)定。默認(rèn)為TP7(SKSRT) 端口不連接高阻值電阻到GND將設(shè)置為禁用最長輸出時間設(shè)定，此時按鍵時間為無窮大。若連接高阻值電阻到GND 時，則啟用有效鍵最長輸出時間設(shè)定功能。

7、外部選擇啟用/禁用內(nèi)建穩(wěn)壓電路

電容式觸摸IC要求需要穩(wěn)定的電源，因此EC8228在芯片內(nèi)設(shè)置了穩(wěn)壓電路。此穩(wěn)壓電路可以使內(nèi)部電源穩(wěn)定，維持芯片檢測靈敏度一致。穩(wěn)定的電源能避免其靈敏度異常導(dǎo)致錯誤的觸發(fā)。內(nèi)建穩(wěn)壓電路可通過REGEN端口設(shè)置為啟用或禁用。當(dāng)REGEN 端口連接到VDD或懸空時，將啟用內(nèi)部穩(wěn)壓電路。當(dāng)REGEN連接到GND時，則禁用內(nèi)部穩(wěn)壓電路。且當(dāng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路被禁用時，必須將VREG端口連接到外部VDD。

8、自動校準(zhǔn)功能

EC8228 具備自校準(zhǔn)功能，系統(tǒng)上電時將首先對初始環(huán)境做自動校準(zhǔn)。在此期間，所有的功能都被禁用，因此不要對PAD做觸摸或其他操作，之后系統(tǒng)進(jìn)入到待機(jī)模式。若所有按鍵在4Sec內(nèi)沒有檢測到TOUCH，系統(tǒng)將會自動重新校準(zhǔn)。此自動重新校準(zhǔn)的特性實(shí)現(xiàn)了使系統(tǒng)隨環(huán)境變化且能正常工作的目的。

9、由睡眠模式轉(zhuǎn)到工作模式的時序圖

10、功能選項(xiàng)表格

注：1.關(guān)于組1和組2的組成，請參照上面第4點(diǎn)。

2.選項(xiàng)中狀態(tài)“1”表示內(nèi)部上拉(默認(rèn))。

3.選項(xiàng)中狀態(tài)“0”表示TP0~TP7端口連接高阻值電阻到GND

六、絕對最大值（所有電壓以GND為參考）

七、電氣參數(shù) （所有電壓以GND為參考﹐VDD=3.0V，環(huán)境溫度為25℃）

八、應(yīng)用電路圖

注：1.在PCB上，感應(yīng)焊盤距離IC端口的連線長度越短越好。并且每根感應(yīng)線不能平行交叉。

2.電源必須穩(wěn)定，如果電壓不穩(wěn)定，可能會造成靈敏度異?；蝈e誤的觸發(fā)。

3.覆蓋在PCB上的面板不能是帶有金屬成份或其它導(dǎo)電的材料，包括最表面的涂料。

4.VDD及GND必需使用電容器C1做濾波，同時在布線時C1電容器必需是最近距離靠近IC(EC8228)的VDD及GND管腳之間。

5.CJ0~CJ1和CJWA的電容值可用于調(diào)節(jié)對應(yīng)鍵的靈敏度。電容值越小，靈敏度越高。靈敏度的調(diào)節(jié)必須是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的PCB來做決定。電容值的取值范圍是 1pF≦CJ0~CJ1≦50pF，1pF≦CJWA≦50pF。建議先通過調(diào)節(jié)CJ0~CJ1的容值來調(diào)節(jié)K0~K15的靈敏度，再調(diào)節(jié)CJWA的容值來調(diào)節(jié)喚醒靈敏度。

6.靈敏度調(diào)節(jié)電容(CJ0~CJ1, CJWA)必須是使用溫度變化其穩(wěn)定性佳的電容，比如X7R，NPO。對于觸摸應(yīng)用，推薦使用NPO材質(zhì)電容，以減少因溫度變化對靈敏度造成的影響。

7.推薦RP0~RP7使用1Mohm電阻。

8.當(dāng)系統(tǒng)沒有使用EC8228的串行輸出方式，則EC8228的SCL端口必須被連接到VDD或 GND。

9.外圍PCB電路布線規(guī)則具體可參考《電容式觸摸按鍵-PCB 布線》文件。

10.以上功能選項(xiàng)腳若選擇默認(rèn)值，建議接到固定電平，如需選擇啟用睡眠模式，ENSLP 腳建議接到VDD

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