啟攀微CP2615超低功耗電容性觸摸感應芯片-奧偉斯科技
1. 超低功耗、電容性觸摸感應芯片CP2615 系列簡介
電容性觸摸感應按鍵作為一種新型人機交互界面，被廣泛應用于智能穿戴設備、遙控設備、多媒體播放器、移動電話、樓宇安防、家用電器、手持設備等產品中。與傳統的機械按鍵相比，電容性觸摸按鍵具備美觀、耐用、造價低廉、結構簡單且易于安裝等優點。
CP2615為低功耗帶容式觸摸檢測功能SOC，內嵌強大的計算與處理內核，可作為主控芯片或從設備應用。CP2615支持觸摸檢測、手勢識別、算法定制、呼吸燈、燈陣圖案顯示、數碼管輸出、繼電器控制、延時控制、邏輯判斷輸出、數字電平輸出等功能，且功耗為uA級別，非常適用于低功耗場合、采用小容量電池供電的產品應用。
CP2615 系列有CP2615SS24（SSOP24 封裝，8.2mm×7.8mm×1.8mm，15 路感應通道）和CP2615CS16（CSP16 微小封裝，2.9mm×2.3mm×0.42mm，7 路感應通道）兩種型號。其中CP2615SS24 適用于按鍵或所需資源數量較多的場合，而CP2615CS16 則適用于智能穿戴設備等對尺寸要求較高的場合。
下文將列舉一些常見的典型應用。
2. 典型應用
2.1 智能穿戴設備
說明：1、最多6 個感應通道可用，感應區域可設計成不同形狀（具體設計可咨詢我司技術支持部門）。
2、CS 管腳的電容C4 用于調整觸摸靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
3、一個IO 作為中斷輸出方式，上報按鍵觸發事件，通過I2C 接口讀取相應寄存器，獲取相應事件類型。
4、CP2615CS16 采用CSP16 微小封裝，適用于空間局限性較大的智能穿戴設備的應用。
2.2 電容觸摸輸入、邏輯電平輸出按鍵狀態，適用于機械按鍵系統的替換
說明：
1、每個感應通道對應1 個狀態輸出，默認為高電平，有觸發后，輸出低電平。
2、CS 管腳的電容C4 用于調整系統靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
3、邏輯電平輸出的方式與機械按鍵系統的輸出方式相同，適用于對機械按鍵系統的直接替換。說明：
1、每個感應通道對應1 個狀態輸出，默認為高電平，有觸發后，輸出低電平。
2、CS 管腳的電容C4 用于調整系統靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
3、邏輯電平輸出的方式與機械按鍵系統的輸出方式相同，適用于對機械按鍵系統的直接替換。
1、每個感應通道對應1 個狀態輸出，默認為高電平，有觸發后，輸出低電平。
2、CS 管腳的電容C4 用于調整系統靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
3、邏輯電平輸出的方式與機械按鍵系統的輸出方式相同，適用于對機械按鍵系統的直接替換。
2.3 紅外遙控器應用
CP2615 內置紅外線控制單元，可直接驅動紅外發光管進行遙控應用。在這類應用中，
CP2615 可作為主控芯片單芯片實現紅外遙控器。
說明：
1、本方案中CP2615 采用的資源包括13 個感應通道（最多可實現13 個單通道按鍵或42 個矩陣按鍵），1 個紅外IO 控制，1 個中斷（需要上拉電阻），本案例適用于紅外遙控器產品的需求。
2、在紅外應用中，一定要采用晶體振蕩器。
2.4 矩陣擴展應用
針對按鍵數量或端口數量較多的應用，可通過矩陣擴展方式來實現對更多的按鍵識別或端口擴展。
說明：
1、本方案中一個GPIO 口做中斷，其他GPIO 口最多能夠做成49 個感應按鍵。
2、不需要的感應通道，可配置為GPIO，用于實現PWM，BUZZER，IR，呼吸燈陣列等功能；
3、CS 管腳的電容C4 用于調整系統靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
2.5 滑條與飛梭應用
針對一些需要對亮度、音量等參數進行連續操作的應用，需要用到滑條或飛梭功能。
圖5 中是典型的直線滑動和圓形滑動應用實例。通過利用循環滑條按鍵的配置（例如K1->K2->K3->K1->K2->K3->K1->K2->K3），可用較少的觸摸通道資源實現高分辨率的滑動操作。當感應物體移動時，會依次觸發三個感應通道。比如向右（順時針）滑動時，CP2615 能判斷出感應通道K1、通道K2 和通道K3 被先后觸發；向左（逆時針）滑動時，CP2615 能判斷出感應通道K3、通道K2 和通道K1 被先后觸發。
說明：
1、CP2615 最少需要3 個感應通道實現滑條功能，最多可以15 個感應通道都做滑條；
2、CP2615 的IO 除可配置為感應通道外，也可配置為GPIO，用于實現PWM，BUZZER，IR，呼吸燈等功能；
3、CP2615 可自行判定滑條操作，相關數據直接映射到滑條操作相關寄存器上；可通過I2C 訪問滑條寄存器獲得滑動狀態，上位機無需做復雜滑條判定運算。
4、CP2615 用三個感應電極實現高達1024 級的飛梭或滑動控制。
2.6 無線遙控器
針對2.4GHz、433MHz 等射頻頻段控制遙控設備，CP2615 可配合射頻芯片實現遙控系統。
說明：1、CP2615 可以通過I2C 等通訊方式與射頻芯片通訊，也支持通過某個GPIO 口發送數據到射頻芯片數據口，按照相應協議發送數據。
2、射頻芯片喚醒方式可以通過寄存器配置或者外部中斷喚醒。
2.7 數字鍵盤應用（密碼鎖、智能門鎖）
針對密碼鎖或智能門鎖等應用，除按鍵需求外，還需要背光控制、中斷輸出、同步等功能。
說明：
1、本應用中采用了12 個通道作為電容式觸摸按鍵感應通道來實現數字鍵盤（0-9，*，#），另
3 個通道被配置為GPIO，可根據需要產生PWM 輸出（呼吸燈、指示燈、背光），BUZZER，IR(紅外)，INT（中斷需要上拉電阻）等控制信號；默認狀態下，GPIO8 為中斷輸出口，GPIO9為BUZZER 輸出口。
2、CS 管腳的電容C4 用于調整系統靈敏度，電容增大為提高靈敏度，減小為降低靈敏度。
2.8 觸摸屏
CP2615 可配合ITO 透明觸摸屏實現可視觸控。
說明：
1、根據觸摸屏尺寸大小確定感應通道數，感應通道數≥3。
2、CP2615 與主控芯片采用I2C 和中斷方式通訊。
3、觸摸屏上各種手勢，比如點擊、長按、滑動（左右、上下、快慢）等，采用事件方式報中斷，主控通過讀取相應寄存器判斷哪種手勢。
4、觸摸屏圖案可以咨詢我司。
5、CP2615 與主控芯片連接信號為GND，SCL，SDA，INT。
3. 設計指導
3.1 感應電極
從理論上講，任何形狀感應按鍵都可以應用在電容感應觸摸中，而實際應用，建議感應電極形狀為圓形、橢圓或六邊形，減少外部信號干擾。感應電極可采用用ITO，FPC 或PCB 銅皮及彈簧等構成。
建議感應線寬度為0.15 ~ 0.20mm 之間。如果有I2C、SPI 信號線，感應線不要與信號線靠得太近，最好布線走成垂直方式。如果有高頻信號或者RF 信號，盡量遠離。
3.2 PCB 鋪地技術
在電容式感應系統中，可通過鋪地來達到抗干擾的目的，它也有助于降低感應通道采樣誤差；但是會降低靈敏度。
鋪地位置：建議在感應層的電極周圍接地；在非感應層上，感應電極背面要求鋪地。這樣有助于避免噪聲干擾引起的誤觸發。
鋪地填充率：在感應層，填充率建議為40％；非感應層，鋪地填充率為60%~80%（并不需要100％的填充率，完全填充只會增加每個感應通道的寄生電容，并且它發揮的保護作用不會大于填充率為60%~80%的情況）。
3.3 感應通道器件
如果PCB 板有其他干擾元器件（射頻，高頻等），每個感應通道可以串聯一個電阻。如果系統寄生參數一致性不好，可靠近每個感應通道預備一個并聯電容（初始值可NC）供調試用，如圖9。
以上系統中的8M 晶體可以采用LC 振蕩電路或陶瓷振蕩電路代替。如圖10 所示為LC 振蕩電路，其中電感采用疊層電感。紅外LED 控制一定要使用晶體振蕩器，不能使用LC 振蕩器。
3.5 測試點
為便于對芯片進行燒寫，請在電路中預留出VPP、VCC、GND、SCL、SDA五個測試點。
4.1 I2C協議
標準I2C 接口為2 線串行總線。CP2615 提供從I2C 接口（Slave），支持與標準I2C 匹配的總線協議，端口為：SDA 數據輸入輸出、SCL 時鐘輸入。根據協議，允許在總線上掛載多個主從I2C接口模塊。因此，為了解決總線仲裁和競爭，必須對每個I2C 接口模塊設定獨立的器件地址。在I2C傳輸下，如果多個I2C 通訊芯片，CP2615 提供4 個器件地址可供選擇。
所有產品常備大量原廠原裝現貨庫存,可以深圳/香港交貨.
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