AN65973 - CY8C20xx6A/H/AS
CapSense设计指南
文档编号：001-78419版本*B
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PSoC Designer?、Programmable System-on-Chip?和SmartSense?是赛普拉斯半导体公司的商标，PSoC?和CapSense?是赛普拉斯半导体公司的注册商标。此处引用的所有其他商标或注册商标均归其各自所有者所有。 源代码
所有源代码（软件和/或固件）均归赛普拉斯半导体公司（赛普拉斯）所有，并受全球专利法规（美国和美国以外的专利法规）、美国版权法以及国际条约规定的保护和约束。赛普拉斯据此向获许可者授予适用于个人的、非独占性、不可转让的许可，用以复制、使用、修改、创建赛普拉斯源代码的派生作品、编译赛普拉斯源代码和派生作品，并且其目的只能是创建自定义软件和/或固件，以支持获许可者仅将其获得的产品依照适用协议规定的方式与赛普拉斯集成电路配合使用。除上述指定的用途外，未经赛普拉斯明确的书面许可，不得对此类源代码进行任何复制、修改、转换、编译或演示。 免责声明
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产品使用可能适用于赛普拉斯软件许可协议的限制。
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目录
1.
简介 ......................................................................................................................................................................... 6 1.1 1.2 1.3
摘要 ............................................................................................................................................................... 6 赛普拉斯的CapSense文档体系 .................................................................................................................... 6 CY8C20xx6A/H/AS CapSense系列特性 ....................................................................................................... 8 1.3.1 1.3.2 1.4 2.
2.1 2.2
高级触摸式感应功能 ......................................................................................................................... 8 器件特性 ........................................................................................................................................... 9
文档规范 ........................................................................................................................................................ 10 CapSense基本原理 ....................................................................................................................................... 11 CY8C20xx6A/AS/H中的电容式感应方法 ....................................................................................................... 12 2.2.1 2.2.2
CapSense Sigma-Delta（CSD）...................................................................................................... 12 CapSense逐次逼近电磁兼容性（CSA_EMC） ............................................................................... 14
CapSense技术 ....................................................................................................................................................... 11
2.3 3.
3.1
SmartSense自动调校 .................................................................................................................................... 15 概况 ............................................................................................................................................................... 17 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4
PSoC Designer和用户模块 .............................................................................................................. 17 通用的CapSense控制器套件 ........................................................................................................... 18 通用CapSense控制器模块电路板 ................................................................................................... 18 CapSense数据查看工具 ................................................................................................................... 19
CapSense设计工具 ................................................................................................................................................ 17
3.2 3.3
用户模块概述 ................................................................................................................................................. 19 CapSense用户模块全局阵列 ........................................................................................................................ 20 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4
原始计数 ........................................................................................................................................... 20 基准线 ............................................................................................................................................... 20 计数差值（信号） ............................................................................................................................. 20 传感器状态 ........................................................................................................................................ 20 用户模块高级参数 ............................................................................................................................. 22 CSD用户模块低级参数 ..................................................................................................................... 24 CSA_EMC用户模式低级参数 ........................................................................................................... 25 SmartSense用户模块参数 ................................................................................................................ 27 SmartSense_EMC用户模块参数 ...................................................................................................... 28
3.4 CSD用户模块参数 ......................................................................................................................................... 21 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5
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目录 4.
4.1
使用用户模块对CapSense性能进行调校 ............................................................................................................... 30
基本注意事项 ................................................................................................................................................. 30 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
信号、噪声和信噪比（SNR） ........................................................................................................... 30 充电/放电率 ....................................................................................................................................... 31 基准线更新阈值验证的重要性 ........................................................................................................... 32
调校CSA_EMC用户模块 .............................................................................................................................. 32 CSA_EMC的建议CINT值 .............................................................................................................................. 33 测量传感器CP ............................................................................................................................................... 33 估算CSA_EMC时钟 ..................................................................................................................................... 34 设置建立时间 ................................................................................................................................................. 34 监测CapSense数据 ...................................................................................................................................... 35 增大信噪比的方法 .......................................................................................................................................... 35 4.8.1 4.8.2
降低噪声 ........................................................................................................................................... 35 提高信号 ........................................................................................................................................... 35 CSD的建议CMOD值 ......................................................................................................................... 36 ShieldElectrodeOut（屏蔽电极输出） .............................................................................................. 36 IDAC范围 ............................................................................................................................................ 37 自动校准 ........................................................................................................................................... 37 IDAC值 ............................................................................................................................................... 37 预充电源 ........................................................................................................................................... 37 预分频器 ........................................................................................................................................... 37 分辨率 ............................................................................................................................................... 38 扫描速度 ........................................................................................................................................... 38
4.9 调校CSD用户模块 ........................................................................................................................................ 35 4.9.1 4.9.2 4.9.3 4.9.4 4.9.5 4.9.6 4.9.7 4.9.8 4.9.9
4.9.10 高级API参数 .................................................................................................................................... 39 4.9.11 设置高级参数 .................................................................................................................................... 40 4.10 使用SmartSense用户模块 ............................................................................................................................ 40
4.10.1 SmartSense指南 .............................................................................................................................. 40 4.10.2 理解差异 ........................................................................................................................................... 40 4.10.3 SmartSense的建议CCMOD值............................................................................................................ 41 4.10.4 SmartSense用户模块参数 ................................................................................................................ 41 4.10.5 SmartSense_EMC用户模块的专用指南 ........................................................................................... 41 4.10.6 CapSense传感器的扫描时间 ........................................................................................................... 42 4.10.7 SmartSense响应时间 ....................................................................................................................... 43 4.10.8 使用SmartSense_EMC用户模块尽量降低信噪比的方法 ................................................................. 44 4.10.9 固件设计指南 .................................................................................................................................... 45
5.
设计注意事项 ........................................................................................................................................................... 47 5.1 5.2
覆盖层选择..................................................................................................................................................... 47 ESD保护 ....................................................................................................................................................... 48 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3
5.3.1
预防 .................................................................................................................................................. 48 重定向 ............................................................................................................................................... 48 钳制 .................................................................................................................................................. 48 辐射干扰 ........................................................................................................................................... 48
电磁兼容性（EMC）的注意事项 .................................................................................................................... 48
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目录
5.3.2 5.3.3 5.4 5.5
辐射 .................................................................................................................................................. 49 抗传导干扰和辐射 ............................................................................................................................. 49
软件滤波 ........................................................................................................................................................ 49 功耗 ............................................................................................................................................................... 50 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4
系统设计建议 .................................................................................................................................... 50 睡眠-扫描方法 ................................................................................................................................... 50 响应时间与功耗................................................................................................................................. 50 测量平均功耗 .................................................................................................................................... 51
5.6 5.7
引脚分配 ........................................................................................................................................................ 51 GPIO负载瞬态 .............................................................................................................................................. 52 5.7.1 5.7.2
降低GPIO负载瞬态噪声的硬件指南 ................................................................................................ 53 补偿GPIO负载瞬态噪声的固件指南 ................................................................................................ 53
5.8 6.
6.1
PCB布局指南 ................................................................................................................................................ 55 其他节能技术 ................................................................................................................................................. 56 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5
将驱动模式设置为模拟高阻 ............................................................................................................... 56 全部放在一起 .................................................................................................................................... 57 睡眠模式复杂性................................................................................................................................. 57 挂起中断 ........................................................................................................................................... 57 全局中断使能 .................................................................................................................................... 57 使能PLL模式 ................................................................................................................................... 58 执行Global Interrupt Enable（全局中断使能） ................................................................................ 58 I2C从设备处于睡眠模式 .................................................................................................................... 58 睡眠定时器 ........................................................................................................................................ 58
低功耗设计的注意事项............................................................................................................................................. 56
6.2 唤醒后执行序列 ............................................................................................................................................. 58 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4
7. 资源 ......................................................................................................................................................................... 59 7.1 7.2 7.3 7.4
网站 ............................................................................................................................................................... 59 数据手册 ........................................................................................................................................................ 59 技术参考手册 ................................................................................................................................................. 59 开发套件 ........................................................................................................................................................ 59 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9
通用的CapSense控制器套件 ........................................................................................................... 59 通用CapSense模块板 ..................................................................................................................... 59 在线仿真（ICE）套件 ....................................................................................................................... 60
样本电路板文件 ............................................................................................................................................. 60 PSoC Programmer ........................................................................................................................................ 62 CapSense数据查看工具 ............................................................................................................................... 62 PSoC Designer .............................................................................................................................................. 62 代码示例 ........................................................................................................................................................ 63
7.10 设计支持 ........................................................................................................................................................ 63 术语表 .............................................................................................................................................................................. 64 修订记录 ........................................................................................................................................................................... 69
文档修订记录 ........................................................................................................................................................... 69
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赛普拉斯触控CapSense - 图文
