【lQQProx QT60168 ， QT6024816, 24 KEYQMATRIX- 集成电路s】,IC型号QT60168-AG,QT60168-AG PDF资料,QT60168-AG经销商,ic,电子元器件-51电子网

QProx QT60168 ， QT60248

16, 24 K

ATRIX

- 集成电路

/ RST

Y2A

Y2B

Y0A

Y1A

第二代电荷转移QMatrix技术

键单独调节的灵敏度，响应

时间，以及许多其它重要参数

面板厚度至50mm通过任何介质

16和24的触摸键版本

100 ％自动标定的生活 - 无需调整

SPI从机接口

相邻按键抑制功能

同步噪声抑制功能

扩频调制 - 高噪声抗扰度

混合和匹配的密钥大小&形状在一个面板

低开销的通信协议

FMEA兼容的设计特点

可以忽略不计外部元件数量

每个按键的成本非常低

3至+ 5V单电源工作

32引脚无铅TQFP封装

VSS

VDD

VSS

VDD

32 31 30 29 28 27 26 25

VREF

Y1B

Y0B

N / C

VSS

VDD

SYNC

VDD

SCK

QT60248

QT60168

TQFP-32

9 10 11 12 13 14 15 16

SMP

S_SYNC

/SS

MISO

MOSI

DRDY

应用

安全keypanels

工业键盘

电器控制

户外键盘

ATM机

触摸屏

汽车板

机床

这些数字电荷转移（ “ QT ” ） QMatrix 集成电路设计用于检测多达16个或24个按键的人情味与使用时

扫描的，被动的X-Y矩阵。他们将通过几乎任何介质，例如项目的触摸按键玻璃，塑料，石材，陶瓷，甚至是

木材，最多厚度为5厘米以上。触摸区域被定义为导电材料制成的简单的两部分组成的叉指式电极，

如铜或银过筛或碳沉积在控制面板的后部。键的尺寸，形状和位置都几乎完全

随心所欲;键的尺寸和形状可以键的单面板内进行混合，并且可以通过20倍的差异： 1中的表面面积。该

每个键的灵敏度可以单独地经由通过串口简单的功能由主微控制器进行设置。按键设置存储

在一个板上的EEPROM和不需要与每个电时重新加载。

这些装置是专为电器，电子信息亭，安全面板，便携式仪器，机床设计，或

这是受环境的影响，甚至破坏类似的产品。它们允许100％的密封结构，

水密控制面板，是免疫的湿度，温度，灰尘积累，或面板表面的物理劣化

磨损，化学品，或滥用。为此，它们含有量子首创的自适应自动自校准，漂移补偿，并

数字滤波算法，使得所述感测功能强大和生存能力。

这些器件具有连续FMEA自检报告和诊断，以便让他们在关键的消费者对家电的使用

应用中，例如烤箱和炉灶。

普通PCB材料或柔性电路可以被用作所述电路基板;上覆面板可以由任何非导通的

材料。外部电路仅由几个无源部件。控制和数据传输是通过SPI端口。

这些装置是利用电荷转移传感，横向电荷转移的一个重要的新的变体，以矩阵格式

最大限度地减少了所需的扫描行数。不同于老的方法，它不需要为每个键一个IC 。

可选项

-40°C至+ 105

-40

C至+105

＃键

产品型号

QT60168-ASG

QT60248-ASG

LEAD -FREE

是的

QT60248 -AS R4.02 / 0405

..............................

1.1部分差异

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2启用/禁用键

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2硬件&功能

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1矩阵扫描序列

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2禁用键;突发削皮

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3响应时间

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4振荡器

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.5样品电容;饱和

.................

2.6试样电阻器

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.7信号电平

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.8 Matrix系列电阻器

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.9主要设计

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.10 PCB布局，建设

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.10.1 LED痕迹等开关信号

............

2.10.2 PCB清洁度

.......................

2.11电源的注意事项

.................

2.12启动/校准时间

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

表2-1基本时序

......................

2.13复位输入

..........................

2.14扩频收购

. . . . . . . . . . . . . . . . .

2.15检测集成商

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.16 FMEA测试

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.17接线

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

表2.2 - 销上市

.......................

图2.7接线图

......................

3串行通信

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1 DRDY引脚

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 SPI通信

......................

3.3命令错误处理

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4控制命令

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 null命令 - 为0x00

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2进入出设置模式 - 为0x01

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3校准全部 - ×03

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.4强制复位 - 0×04

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.5一般状态 - 0×05

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.6报告第一键 - 值0x06

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.7报告检测结果为所有键 - 0x07执行

. . . . . . . . . . . . . .

表4.1位为重要的报告和编号

............

4.8报告错误标志的所有键 - 0x0B中

. . . . . . . . . . . . . .

1概述

...................

4.11到Eeprom CRC - 0x0E的

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.12返回上一个命令 - 为0x0F

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.13内部代码 - 为0x10

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.14内码 - 12H处

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.15数据集的一个关键 - 0x4k

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.16状态的关键' K' - 0x8k

....................

4.17 Cal键' K' - 0xck

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.18命令排序

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

表4.2命令摘要

....................

5出设置

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1负阈值 - NTHR

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2正阈值 - PTHR

...................

5.3漂移补偿 - NDRIFT ， PDRIFT

. . . . . . . . . . . . .

5.4检测集成商 - NDIL ， FDIL

. . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5负RECAL延迟 - NRD

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.6正重新校准延迟 - 珠三角

...............

5.7突发长度 - BL

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.8相邻按键抑制 - AKS

................

5.9示波器同步 - SSYNC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.10电源同步 - 则msync

.....................

5.11突发间距 - BS

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.12信号下限 - LSL

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.13主机CRC - HCRC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

表5.1出设置模块

.......................

表5.2键映射

.......................

表5.3出设置模块摘要

..................

6特定网络阳离子

..........................

6.1绝对最大电气规格

. . . . . . . . . . .

6.2推荐工作条件

. . . . . . . . . . . . . . .

6.3直流规范

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.4时序规范

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.5机械尺寸

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.6标识

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7附录

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.1 8位CRC算法

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2单面布局的关键

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.3 PCB布局

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.9报告FMEA状态 - 0x0C的

4.10转储出设置块 - 0X0D

QT60248 -AS R4.02 / 0405

1概述

QMatrix器件是数字突发模式电荷转移（ QT ）

传感器专为矩阵几何触控设计

控制;它们包括所有必要的信号处理功能

根据各种各样的改变提供了稳定的检测

条件。只有少数的外部元件即可工作。

整个电路可在几平方厘米的建

单面PCB面积。 CEM- 1和FR1冲压，单面

可用于可能的最低成本的材料。在PCB的背面

可以齐平安装在玻璃或塑料板的背面

使用常规的粘合剂，如3M公司的VHB双面

粘接压克力薄膜。

1.2启用/禁用键

该NDIL参数用于启用和禁用的键

矩阵。设置NDIL = 0一键禁用它（ 5.4节）。在

任何时候都不能激活的键的数目超过最大

该设备在QT60168的情况下指定。

上QT60168 ，只有第一2 Y线（ Y0，Y1 ）是

操作默认。在QT60168 ，使用位于按键

线Y2 ，一个或一个以上的预先启用密钥，必须禁止

同时，同时使所需的新密钥。这可以

在一个出设置块装载操作完成。

X和Y元素之间图1-1场流

覆面板

2硬件&功能

2.1矩阵扫描序列

该电路通过扫描每个按键顺序操作，通过关键

键。按键扫描开始位置X = 0 / Y = 0 （键＃ 0 ）。 X

轴键被称为

排

而Y轴键被称为

列。

键被顺序地逐行扫描的，例如

序列X0Y0 X1Y0 .... X7Y0 ， X0Y1 ， X1Y1 ...等按键都

还有编号为从0到24 。 0键位于X0Y0 。的表

关键的编号位于第22页上。

每个键进行采样以突发脉冲收购其的

长度由出设置参数BL （第20页）来确定，

它可以基于每个关键基础来设定。一阵完毕

完全前下一键被采样;在每个脉冲串的末尾

所得到的信号被转换为数字形式并被处理。

突发长度直接影响收益的关键;每个键可以具有

独特的脉冲串长度，以允许定制的键灵敏度

上的一个键了重要基础。

元素

ELEM ENT

QMatrix部分采用横向电荷转移（ “ QT ” ）检测，

该检测变化的电荷的强制技术

跨越由一个脉冲边沿（图1-1）的电极。 QMatrix

器件提供的多种密钥的大小和形状，以成为

混合在一起，在一个单一的触摸面板。

该器件采用SPI接口，让关键的数据是

萃取，并允许个人键参数设置。该

接口协议采用简单的单字节命令和

响应在大多数情况下，单字节的响应。该

命令结构被设计成尽量减少数据量

流量，同时最大限度地提高信息传递的数量。

除了正常的操作和设置功能的设备

还可以汇报实际的信号强度和错误代码。

QmBtn软件为PC可用于编程

IC的运行以及回读密钥状态和信号

水平的实时性。

该QT60168和QT60248都与电相同

异常可以被检测到的键的数目的。

2.2禁用键;突发削皮

这是通过设置NDIL = 0 （第5.4节，第禁用键

19 ）有他们的阵阵扫描序列相比节省

时间。这具有影响的扫描速率的后果

整个矩阵以及所需的初始矩阵的时间

校准。

减少使能键的数目也减少了时间

需要校准的专用密钥一旦矩阵初始

电后或复位校准中，由于总的循环时间为

正比于激活的键的数目。

按键被禁用报告如下：

信号= 0

参考= 0

低信号错误标志（提供LSL >0 ）

只有刚过设备重置或校准标记的按键

一个CAL命令后，一个扫描周期只

总是设置失败校准误差为关键

检测标志为重点从未设置

另请参见第4.16节注释。

1.1部分差异

该设备的版本能够在最大16或24的的

键（ QT60168 ， QT60248分别）。

这些装置在所有方面都相同，所不同的是各自为

能够指定键的唯一的号码。这些按键可以

将8× 3的Y电网内的任何位置

扫描线。

未使用的密钥总是从突发序列相比

为了优化速度。类似地，在一个给定的部分较小

启用按键的数量将导致任何未使用的采集爆

时隙可以从抽样序列相比，优化

收购速度。因此，如果实际上使能仅14个键，仅

14个时隙用于扫描。

2.3响应时间

该装置的响应时间依赖于扫描速率

的键（第5.11节），密钥的数量能（第

5.4 ）时，检测积分器设置（第5.4节），串行

投票率通过在主机微控制器，以及需要时间

做的FMEA测试在每次扫描（大约为5ms ）的端部。

QT60248 -AS R4.02 / 0405

例如：

NKE =启用= 20键数

FDIL =快速检测积分上限= 5

BS =突发间距= 0.5毫秒

FMEA = FMEA测试时间= 5ms的

NDIL =规范检测限积分= 2

HPR =主机轮询率= 10毫秒

最坏情况下的响应时间计算为：

TR = （（（（ NKE + FDIL ） * BS） + FMEA ） * NDIL ） + HPR

对于上面的示例值：

潮流=（（（（20 + 5） * 0.5毫秒）+ 5毫秒）* 2 ）+ 10毫秒= 45ms

2.6试样电阻器

有用于执行单坡3样品的电阻（ RS）的

每个Cs的电容所获取的电荷的ADC转换。

这些电阻直接控制收购增益：大值

RS将相应地增加信号增益。卢比的值可以

范围从380K欧姆到1M欧姆。 470K欧姆是

对于大多数用途而言合理的值。

未使用的Y布线不需要卢比电阻。

2.7信号电平

Quantum的QmBtn 软件可以很容易观察

收到的每个键上的传感器信号的绝对电平。

信号值通常应在250的范围内

750计数通过设计合适的钥匙形状和值

卢比。然而，邻近长的X运行和Y线也

人为地提高信号值，从而诱发信号饱和度：

这是要避免的。在X -到-Y耦合应该大多

从帧内键电极耦合，而不是从杂散的X向-Y跟踪

耦合。

QmBtn软件是免费提供的昆腾

网站。

从最小的手指触摸信号摆幅应

最好超过10项，其中15是一个合理的目标。

的信号的阈值设置（ NTHR ）应该被设置为一个值

保证是小于所引起的信号摆幅

最小的触摸。

2.4振荡器

该振荡器是内部的设备。没有设施

外部时钟。

2.5样品电容;饱和

在Y引脚的电荷取样电容器应该是

示值。他们应该X7R或NP0陶瓷或PPS

薄膜。这些电容的值并不重要，但4.7nF是

建议大多数情况下。

Cs的电压饱和时，如图2-1所示。这种非线性

是在CS诱导所造成的过度负电压

传导在销保护二极管。这严重饱和

信号摧毁关键的增益，并介绍了强热

系数，它可能会导致“虚拟”的检测。的原因

这通常是由脉冲串长度过长，在Cs值

过小，或者在XY耦合过大。解决方案

包括松动的关键结构的交错结合，

在PCB上的多个分离的X和Y线，增加Cs和

减小脉冲串长度。

增加铯会使一部分较慢;减少爆

长度会使其较不敏感。一个更好的PCB布局和

宽松的键结构体（在一定程度上）不会有负面影响。

CS的电压应该在与示波器观察

粘接到面板材料基质层;如果任何卢比侧

在任何突发CS坡道比-0.25伏更负（不

计数过冲尖峰它们探针工件），有一个

潜在的饱和问题。

图2-2显示了一个有缺陷的波形相似， 2-1 ，

但在这种情况下，失真是由于过度的杂散

电容耦合从Y线到AC地，例如

从运行太近和太远旁边一个地线，

地平面，或其他痕迹。多余的耦合引起的

电荷转移作用消散的一个显著部

从钥匙进入的杂散电容接收电荷。这

现象更为微妙;它可以通过最好的检测

增加BL向高支，看什么样的波形

确实，当它下降对以下-0.25V 。波形

会出现看似直接，但它会慢慢开始变平

甚至在-0.25V水平为止。

正确的波形如图2-3所示。需要注意的是

底迹的底边基本上是直

（忽略向下尖峰）。

不像其他的QT电路，在Cs上QT60xx8电容值

器件在转换增益没有影响。但他们这样做

影响转换时间。

未使用的Y布线应悬空。

图2-1风投 - 非线性期间爆裂

（突发过长，或Cs太小，或XY电容过大）

图2-2风险投资 - 可怜的增益，非线性期间爆裂

（从Y线到GND过量电容）

图2-3 VCS - 正确

QT60248 -AS R4.02 / 0405

图2-4 X -驱动脉冲滚降和停留时间

图2-6推荐的重点结构

“T”理想地应当类似于完整厚度的字段需要

穿透到触摸表面。更小的尺寸也可以工作，但会给

少的信号强度。如有疑问，请图案粗糙。

X驱动器

失去电荷因

沉淀不足

停留时间结束前

停留时间

门

图2-5探测的X驱动波形用硬币

Rx和Ry的上限分别到达信号时

水平，因此按键的灵敏度均明显减少。极限

Rx和Ry将取决于键的几何形状和杂散

电容，并因此示波器必须确定

两者的最佳值。

接收的上限可以根据键的几何形状发生变化，并

杂散电容，并且进行一些试验和

示波器都需要确定最佳值。

停留时间

时的持续时间，其中从X电荷耦合至Y

被捕获。增加的Rx值将导致的前缘

在X脉冲日益滚下，造成抓获的损失

充电（并且因此损耗的信号强度）从钥匙

（图2-4）。这些部件中的停留时间固定为375ns 。如果

在X脉冲并没有375ns之内解决，关键的增益会

降低;如果发生这种情况，在X的杂散电容

路线应减少（由布局变化，例如通过

可减少X线照射至附近的接地层或迹线），或

在Rx的电阻需要被减小值（或组合

两种方法）。

增加脉冲串长度（ BL）的参数将增加

增加采样电阻信号强度为意志（ RS）

值。

确定X线上的沉降时间的一种方式是监测领域

用补丁的金属箔片或小硬币通过键（图

2-5）。沿着一个特定的X线只需一键必须是

观察到的，因为每个沿X线上的键将是相同的。

在250ns的停留时间应超过所观察到的95％的

25％或更多沉降在X脉冲。

在几乎所有情况下，RY应设置为等于接收，这将

确保在Y线中的电荷被完全捕捉到Cs的

电容。

2.8 Matrix系列电阻器

X和Y矩阵扫描线应使用串联电阻

（分别简称为Rx和Ry ）为改进的电磁干扰

性能。

X驱动线路要求他们在大多数情况下，降低边沿速率

从而减少RF辐射。典型值的范围从1K到

20K欧姆。

Y布线需要他们减少EMC问题的敏感性和

某些极端的情况下， ESD 。典型的Y值范围1K左右

欧姆。电阻起到了降低噪音的敏感性问题

形成天然的低通滤波器与Cs的电容。

至关重要的是，在Rx和Ry的电阻和电容Cs的是

放在非常靠近芯片。将这些部件多于一个

几毫米远断开电路开高频

干扰问题（在20MHz以上）的走线长度

组件与芯片之间展开，作为射频

触角。

2.9主要设计

的各种材料的电路可以构造出

包括柔性电路， FR4 ，甚至廉价的单面

CEM-1.

实际的内部图案样式并不重要，重要的是

需要实现定期X和Y的宽度和间隔

大小足够覆盖所需的图形按键面积还是有点小

多一点; 3mm的尺寸过大的是在大多数情况下可以接受的，因为

关键的电场落靠近边缘而已。整体

密钥大小的范围可以从毫米x10毫米达到100mm ×100mm的

但这些都不是硬性限制。该密钥可以是任意形状

包括圆形，矩形，正方形等。内部图案

QT60248 -AS R4.02 / 0405