三键电容式触控芯片XC2863 Datasheet

1、三通道电容式触摸键控制芯片XC2863目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 1概述3特性3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 系统框图 4 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 2管脚定义 5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 3功能描述 64电气特性 7 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 5关键特性 8 HYPERLINK

2、 l bookmark24 o Current Document 环境自适应能力 8 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 5.1.1环境漂移跟随 8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 5.1.2环境突变校准 8 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 应用指南9 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document PCB 设计10 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 触摸键设

3、计107.1.1触摸键10 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 7.1.2触摸键的常用结构107.1.3触摸键设计11PCB 布线 11封装 121概述XC2863是一款支持宽工作电压范围的三输入三输出电容式触摸键控制芯片。XC2863内部集成高分辨率触摸检测模块和专用信号处理电路，以保证芯片 对环境变化具有灵敏的自动识别和跟踪功能，且内置特殊算法以实现防水、抗干 扰等需求。该芯片可满足用户在复杂应用中对稳定性、灵敏度、功耗、响应速度、 防水、带水操作、抗震动、抗电磁干扰等方面的高体验要求。XC2863为方便用户在应用中可对触摸键的灵敏度进行自主

4、控制，特设置了 灵敏度控制位。用户只需在PCB设计中对这个管脚的逻辑电平值进行设置，就能 自由选择在具体应用中芯片体现出的检测灵敏度。XC2863还内置了上电复位及电源保护电路，在典型应用中可无需任何外部 器件，也无需软件、程序或参数烧录。芯片应用的开发过程非常简单，最大限度 的降低了方案成本。XC2863可广泛适用于遥控器、灯具调光、各类开关以及小家电和家用电器 控制界面等应用中。1.1特性工作电压：2.5V5.5V三个高灵敏度的触摸检测通道无需进行参数烧录响应速度快抗电磁干扰能力强防水及带水操作功能独特的环境跟踪和自适应能力低功耗（典型工作电流 25uA）内置上电复位（POR）和电源保护电

5、路CMOS电平输出1.2系统框图XC2863包含PMU和Touch Key Core两个部分，其系统框图如图1所示。图1 XC2863的系统框图2管脚定义XC2863采用SOP8封装，管脚分布如图2所示。GND0e0UT2IN127_IN2VDDrOUTOINO百0UT1图2 XC2863管脚分布XC2863的管脚描述如表1所示。表1 XC2863管脚列表管脚编号管脚名称I/O功能描述1GNDP地2IN1I触摸检测通道1的输入端3VDDP电源电压，2.5VWVDDW5.5V4IN0I触摸检测通道0的输入端5OUT1O触摸检测通道1的数据输出端。6OUT0O触摸检测通道0的数据输出端。7IN2I

6、触摸检测通道2的输入端8OUT2O触摸检测通道2的数据输出端。注1：触摸检测通道与触摸键相连，连接示意图详见应用指南部分。Chip3功能描述XC2863具有3个触摸检测通道(IN0, IN1和IN2)和3个触摸检测的输出管脚 (OUT0, OUT1和OUT2)。输出管脚OUT0、OUT1和OUT2为CMOS电平输出，输 出的逻辑高电平为AVDD。当触摸检测通道IN0，IN1或IN2上检测到触摸，触摸检测通道对应的输出 管脚OUT0，OUT1或OUT2输出逻辑高电平，否则输出逻辑低电平4电气特性XC2863的电气特性如表2所示。表2电气特性项目最小值典型值最大值单位备注工作温度-4085C工作电

7、压2.53.35.5V工作电流25uAESD200VMachine mode2000VHBMOUT上升时间(10%90%)1.2us负载为50pF对地电容OUT下降时间（10%90%）1.2us负载为50pF对地电容5关键特性51环境自适应能力当外界环境发生突变或缓慢变化时，XC2863都能够监测并自适应这种变化， 通过内部算法进行自动调整从而始终保持最佳的灵敏度，使得芯片在复杂多变的 应用环境中能够一直准确地进行触摸识别和判断。XC2863的以下两项技术保证 了其对环境的自适应特性。5.1.1环境漂移跟随XC2863的环境漂移跟随技术实时监测外部环境的缓慢变化，并自动调整其 检测灵敏度以适应

8、该变化，确保触摸体验不受外部环境影响。5.1.2环境突变校准XC2863的环境突变校准技术可以应对外部环境的突然变化。XC2863自动 识别外部环境突变所引起的触摸操作，并通过自动校准消除其影响。6应用指南触摸键触摸键的应用中，触摸检测通道IN直接与触摸键的PCB设计相连接。触摸 键的典型应用如图3。图3触摸键典型应用说明: 图中KEY0、KEY1和KEY2为PCB上的触摸键设计，分别与触摸检测通道IN0、IN1和IN2相连。图中虚线框中的电阻R0、R1、R2和发光二极管LED0、LED1、LED2，仅为示 例（如在需要用LED指示相应的OUT输出结果时可以使用）。在AVDD和地之间接1uF的

9、滤波电容（如图中虚线电容C1所示）。OUT0、OUT1和OUT2为CMOS电平输出，具备驱动能力，均可与其他芯片 连接。7 PCB设计7.1触摸键设计7.1.1触摸键触摸键一般由感应电极和覆盖在感应电极上的介质构成。在某些应用中，感 应电极上没有覆盖介质，感应电极直接充当触摸键。触摸键的感应电极上的最顶 层的介质层通常称为面板。触摸键的感应电极通常由电阻率低的导电材料制作，常用的材料包括铜、ITO 等。几乎所有的绝缘材料都可以用来制造触摸键的介质层。相同厚度下，介电常 数越大，触摸动作所引起的触摸键的电容的变化越明显，即表现为更灵敏。7.1.2触摸键的常用结构a.平面结构平面结构中，触摸键的感

10、应电极和到触摸检测通道的连线处于同一平面。平 面结构的触摸键的示意图如图5所示。面板介质层图5平面结构的触摸键示意图平面结构中，感应电极的形状没有特别的要求，但要确保在手指等触摸时， 能够覆盖足够多的感应电极面积，保证触摸能够产生足够大的电容。常用的感应电极形状有圆形、正方形、矩形等，如图6所示。图6常用电极形状平面结构的触摸键，需要特别注意感应电极与所覆盖的介质层的间距。一般 而言，感应电极与介质层之间的间距越小，相同触摸所能产生的电容就越大。这 是因为，如果感应电极和介质层之间存在空隙，空隙中的空气就会成为触摸键的 整个介质层的一部分，空气的介电常数通常比常用的介质材料低，从而等价于降低了

11、触摸键的介质的介电常数，进而就会使触摸时产生的电容变小。b.非平面结构非平面结构中，触摸键的感应电极和到触摸检测通道的连线处于不同平面。非平面结构中，一般使用螺旋弹簧充当感应电极。这种结构常用在感应电极 和面板在物理上分离的应用，比如电磁炉、洗衣机等。图7为使用螺旋弹簧做感 应电极的示意图。I辰螺灰舞黄PCB PAD图7螺旋弹簧作感应电极的示意图7.1.3触摸键设计一般情况下，触摸键的灵敏度与触摸键的面积成正比，与介质的介电常数、 厚度成反比。为获得最佳的灵敏度体验，需要设计合适的触摸键面积，选择适当的介质以 及介质厚度。触摸键的介质以亚克力为例，表4提供了介质厚度与触摸键面积的会主多考表。表

12、4介质厚度与触摸键面积参考表介质材料厚度(mm)触摸键最小面积(mm2)亚克力0.52亚克力14亚克力26亚克力397.2PCB布线在PCB布线时，建议遵守以下规则：触摸键到芯片的触摸检测通道管脚的最大距离不超过10cm触摸键到芯片的触摸检测通道管脚的走线电阻小于2000。；触摸键到芯片的触摸检测通道管脚的金属走线宽度小于0.2mm (越 细越好)，尽量短、尽量远离电源和地；XC2863Datasheet图8 XC2863 SOP8封装外形图D表5封装尺寸SymbolDimensions In MillimetersDimensions In InchesMinMaxMinMaxA1.3501.7500.0530.069A10.100