L
Q
QT511-ISSG
QW
脚跟
T
OUCH
S
LIDER
IC
旋转手指触摸“车轮”滚动条控件
中心键兼容的信号处理
极其简单的电路 - 无需外部有源组件
SPI从机模式界面
自校准和漂移补偿
最佳的EMC符合扩频工作
2.5 - 5.5V单电源操作;非常低的功率
增强的电源&热漂移甩
采用14引脚TSSOP无铅封装
兼容清晰的ITO LCD上建设
价格便宜,简单的单面PCB结构可能
参考设计电路板可
VDD
SDO
/SS
SCLK
SNS3B
SNS3A
SNS2B
1
2
3
4
5
6
7
14
13
GND
DRDY
检测
SDI
SNS1A
SNS1B
SNS2A
QT511
12
11
10
9
8
应用
个人电子产品
电器控制
轴编码器
汽车控制
该QT511 QSlide IC是旋转的电容式触摸'滑'感应式IC基于昆腾新型专利
电荷转移的方法。这种独特的IC使设计人员能够创建速度和音量控制,菜单栏和其他更多
异域形式的器具面板上的人机接口的。通常它可以被用来代替任何形式的旋转式旋钮,
通过完全密封面板。
该装置使用了三个连接点之间的一个简单的,廉价的电阻传感元件。感测元件可以是
圆形或任何多边形形状。
该QT511可以在任何地方报告单个快速触摸沿传感元件,或者,它可以跟踪手指沿轮移动
表面上是实时的。该器件在命令从主机控制器自校准。
该器件采用三通道同时检测的整个电阻元件,以确定手指的位置,用
数学分析。的5% (或更高)甲位置精度是相对容易实现的。该收购是在执行
突发模式,它采用专有的扩频调制优越的抗干扰性和低排放。
该QT511的输出也可以用来在一个圆圈创建离散的控制,通过解释套号的范围为
按钮。例如,编号范围0..19可按钮A , 30..49按钮B , 60..79按钮C等连续动作轮子
和离散控制可以混合单个元件上,或者,元件可以在不同的时间被重新解释不同,为
使用下面或在LCD上充当动态上下文中改变功能的菜单输入装置的顶部时的例子。该
设备是具有ITO (氧化铟锡)兼容重叠在各种显示器的顶部或仅仅是提供一种背光
的影响。
该QT511具有两个增强在QT510 。它是显著随温度和其它环境更稳定
的影响,并且它识别在车轮中间的触摸作为是无效的,这大大有助于放置一个触摸
按钮,在车轮的中心。然而,与QT510的QT511不具有接近检测功能。
LQ
2005 QRG有限公司
QT511 - ISSG R6.01 / 1005
1操作
该QT511采用SPI从机模式
接口,用于控制和数据
与主机通信
控制器。采集时间,并
操作参数是根据主机
控制;没有选择跳线
并且该装置不能在一个操作
单机模式。
位置输出数据是一个7位
二进制数(0 ... 127 ),其指示
角位置。
像所有QProx 器件, QT511
运行时使用的连发
电荷转移脉冲,突发模式
允许一个非常高的水平
在频谱调制控制,
功率消耗,并且响应
时间。
VIN
C1
2.2uF
调节器
VIN
VOUT
GND
图1-1 QT511接线图
1
VDD
C2
2.2uF
R2
100k
13
2
3
4
11
DRDY
SDO
/SS
SCLK
SDI
R1
22k
SNS3B 5
SNS3A 6
SNS2A 8
SNS2B 7
SNS1A 10
RS3 4K7
Cs3
100nF
127 0
滑动元件
1.2M欧姆
总阻值
85
43
Cs2
100nF
RS2 4K7
Cs1
100nF
RS1 4K7
SPI总线
R3
1K
1 =检测输出
C3
1nF
12 DETECT SNS1B 9
VSS
14
该QT511调节其脉冲串中的扩频
时尚,以大量抑制外部的影响
噪声,并且能够抑制RF辐射。
如果电源没有问题的设备可以不断下运行
主机控制,始终从上次加/ SS后为35μs
上升CLK的边缘。恒定脉冲串操作可以被
主机收集更多的数据来进一步过滤位置数据
抑制噪声的影响,如果需要的话。
同步模式还允许主机装置来控制
漂移补偿率通过定期发送一个“漂移”
命令到设备。
电源同步:
同步模式可以并且应该被用于同步到
通过主控制器电源频率,如果电源干扰
是可能的(即运行的灯调光控制) 。主人
应该发出SPI与电源同步命令
频率。这种形式的操作将在很大程度上抑制
从低频干扰源(如50 / 60Hz)的,
它采用扩频脉冲不容易被压制
调制。
串扰抑制:
如果两个或更多个QT511的是在使用
近在咫尺,或者有其他的QTouch 设备类型(S )
附近,该设备可以彼此强烈地干扰
创建位置抖动或误触发。这可以是
通过确保设备不执行抑制
收购阵阵的重叠时间。主机控制器
可以确保所有此类设备的操作明显
不同的时隙中,通过使用单独的/ SS线的每个部分。
1.1同步模式
还请参考图3-1 ,第6页。
同步模式允许主机设备来控制代表etition
收购阵阵,从而支配响应速度
时间和功率消耗。
在同步模式下,设备将等待SPI从机选择线
/ SS下降和上升,然后做一个收购破裂;
实际的SPI时钟和数据都是可选的。 / SS引脚从而
成为另外一个“同步”输入充当SPI
取景控制。
内CLK的最后一个上升沿为35μs ,器件将
进入低功率休眠模式。中/ SS上升沿必须
发生在此时间之后;当/ SS上升时,该装置从被唤醒
睡眠,此后不久做收购爆裂。如果一个
较大幅度的睡眠时间是期望的, / SS应
后来升到一定的延迟时间。
通过增加的时间量在睡眠模式下的时间,则
主机可以在牺牲降低平均电流消耗
的响应时间。由于一阵通常需要31ms (在
3.3V,参考电路) ,并且在可接受的响应时间
可能是 100ms时,电源的占空比将是31/100或31 %
的峰值电流。
1.2自动运行模式
如果/ SS居高不下,该设备将获得对自己重复
后约30毫秒(图1-2)超时。在这种模式下,
图1-2自由运行时序图( / SS =高)
~31ms
掌握突发
<4ms
~30us
~31ms
从QT DRDY
~25ms
lQ
2
QT511 - ISSG R6.01 / 1005
表1-1引脚说明
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
名字
VDD
SDO
/SS
SCLK
SNS3B
SNS3A
SNS2B
SNS2A
SNS1B
SNS1A
SDI
检测
DRDY
VSS
TYPE
动力
O
I
I
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I
O
O
地
描述
正电源引脚( +2.5 .. + 5V )
串行数据输出
从选择引脚。这是一个活跃的低输入,能够串行通信
串行时钟输入。时钟空闲时为高电平
感脚(到CS3 , Rs3的) ;连接到轮127/0位置(12:00 )
感脚(至CS3 )
感脚(以CS2 , RS2 ) ;连接到轮85位( 8:00 )
感脚(以CS2 )
感脚(为CS1 , RS1 ) ;连接到轮43位( 4:00 )
感脚(至CS1 )
串行数据输入
活跃的高触感检测。可以悬空。
注(1)
数据就绪输出。变高,以表明它是可能与QT511进行通信。
注(1)
负电源引脚
注( 1 ) :
引脚悬空从休眠模式唤醒后 400μS 。
DETECT引脚可用于唤醒主机,当它进入
在高触感。
在自由运行模式下,设备不会脉冲串之间睡觉。
在这种模式下, QT511执行自动漂移
在一个计数每20最大速度补偿
收购突发周期,或每7秒左右的罪名
无需主机干预。因此不可能改变这种
在自由运行模式漂移补偿的设置。另请参阅
第3.3.3节。
需要注意的是,在QT511 ,检测时发生的一个或两个
传感通道变得相对于非平衡
其它信道(多个) 。触摸在一个位置永远
引起这种不平衡。但是,信号的变化是
所有3个通道间的平衡,不会造成检测。为
例如,如果一本书被放置在转子的上顶端,所述通道
会以同样的方式,因此所有的变化,检测将
被抑制。这个功能是显著不同于
这样的QT510工作。
1.3睡眠模式
一个SPI传送完毕后,设备将进入低功耗
睡眠状态;参见图3-1 ,第6页和第3.2.4节,第
7细节。可扩展,以这种睡眠状态
更低的平均功耗,通过简单的延缓/ SS的崛起。
出来的时候/ SS是脉冲睡眠状态,侦测
和DRDY引脚将漂浮的 400μS 。所以建议
在DRDY引脚拉至VSS通过一个电阻和发现
通过旁路电容,以避免错误的信号,如果他们
在此期间,正在监视;参见1.4节。
注:引脚/ SS出来后夹到VSS为250ns
睡眠状态作为诊断脉搏。为了防止可能的销
驱动冲突, / SS应该既可以由主机的驱动
开漏上拉电阻驱动器(例如用100K的上拉电阻) ,或
应该有一个 1K的电阻串联与/ SS
引脚。参见图1-1 。
注意在SCLK的活动
也将唤醒QT511 ,这
反过来,然后将等待/ SS上升。对于最低
在休眠模式下工作时,不要脉冲在SCLK直到
/ SS变低。
1.5位置数据
位置值在内部计算,可以是
访问仅当传感器被触摸(检测引脚为高电平) 。
位置数据是一个7位的号码( 0..127 ),该计算
实时;返回的位置数是0或127与
在SNS3 , 43时和85时SNS2位置SNS1 。该
位置数据将更新或者用一个快速的触摸或将
跟踪如果手指沿着元件的表面移动。
位置数据不再被报道时,触摸检测
不再被感测。
1.6校准
校准可以通过两种方法:
1 )电源或功率循环(没有复位输入) 。
2)从通过SPI端口的主机命令
(命令为0x01 :见3.3.2节) 。
校准周期需要10个脉冲串周期,这是
而不需要额外的SPI自动执行
来自主机的命令。每个校准之间的间距
爆为1ms ,而阵阵平均约为31ms各,即
cal命令要求 325ms执行。上电
校准有6个额外的脉冲串,以允许电源
稳定化,并且需要总共 550ms开始正常
操作。
当不存在手应该进行校准
接近元件,或者结果可能是错误的。
如果发生这种情况,错误标志(位标准的1
对此,参见3.3节)将激活时,手
撤回。在大多数情况下,这种情况会自我纠正,如果漂移
补偿被使用,并且因此它可以忽略不计。看
第1.9以下。
1.4检测输出引脚
该引脚为高,当检测到触摸和芯片
报告的角位置。这种情况也被发现为
比特7中的标准响应。
此输出将从休眠模式唤醒时的漂浮 400μS
(参见1.3节) 。它建议DETECT插头(如果
它被使用)被分流至地, 1nF的电容器容纳
新兴当400μS浮动区间时其状态
SLEEP。
lQ
3
QT511 - ISSG R6.01 / 1005
图1-3 E510 PCB布局(也适用于QT511 )
上电过程中电极面积或
重新校准,然后再除去。在这
事件序列,手指也'校准
离'和不被识别为触摸。
当手指移开时,信号
从车轮反转和一个位置是
报告为虽然车轮已
感动。不过,这个位置报告是在
错误。
经过任何校正事件(即电源接通
周期或CAL命令)的下一
检测事件,应检查是否看
它是在错误通过使用特殊的错误
命令。如果报告错误,则
设备应当立即进行校准
再次,使得车轮变得正确
功能性(第3.3.2节) 。
2接线&配件
注意:在校准过程中,该设备不能通信。
DRDY将在此期间仍然很低。
该装置应按照接线
图1-1 。一个例子PCB布局
在图1-3所示。
1.7灵敏度设置
滑块面积与手指检测的灵敏度是
依赖的三C电容值(第
2.2 )和阈值设置(第3.3.5节) 。较大的值
Cs中提高灵敏度,并减少粒度(缺失
码) ,在由于为代价更高的功耗的
再收购阵阵。
阈值设置可以用于微调的灵敏度
传感元件。当设定阈值,可以使用
的量的检测是需要的(通常是最小的手指大小
直径6mm的点)和探针在两个中心之一
连接点处的敏感性最低。在延伸
连接点之间,一般在稍高
灵敏度由于电荷从两个信道的集合。
A“标准手指”探头可以通过采取一块进行
所需直径的金属箔片,胶合其上的一对端
气缸海绵橡胶制成,并且将其连接至地,一
线。此探针针对集中在一个面板按压
中间两个连接点;该阈值参数
被重复直到传感器只是检测。推是很重要
将探头插入面板快速,不让它靠近流连忘返
电极之后,以使得漂移补偿
机制不人为地制造一个阈值的偏移
在迭代的过程。阈值之间变化时,
探头必须从面板上卸下,以100mm以上。
2.1电极结构
车轮电极应该是一个电阻元件
之间以200K 500K欧姆( 400K名义目标值)
每一组连接点,一个合适的直径之间
和宽度。下重容性负载(例如,如果
元件必须立即通过一个接地平面被放置
内一毫米)时,电阻可能需要降低。
观察其在顶部的感应脉冲平整度
用一个小硬币和范围探头段的中间
确保脉冲的下降沿之前完全稳定(见
应用笔记AN- KD02图7 ) 。
有比其他任何已知直径的限制
受人为因素制约。
所述电极可以由分立的一系列链
铜焊盘上的印刷电路板,或者由ITO电阻(铟锡
氧化物,在液晶面板和触摸使用一个清晰的导体
屏幕)上的显示。厚膜碳糊也可以是
用过的,但是线性度可能是一个问题,因为这些薄膜
出了名的难没有激光微调,以控制或
划线。
车轮的线性度由线性很大程度上管辖
和电阻元件的一致性。定位精度
在5%以内是可以实现的例行具有良好级的电阻
和均匀的施工方法。
1.8漂移补偿
该器件具有用于补偿缓慢漂移的能力
由于环境因素如温度的变化或
湿度。主机控制下进行漂移补偿
通过一个特殊的漂移命令。请参见3.3.3节进一步
详细信息。
表1-2推荐的铯与材料
厚度,
mm
0.4
0.8
1.5
2.5
3.0
4.0
丙烯酸树脂
(
ε
R
=2.8)
10nF
22nF
47nF
100nF
-
-
硼硅酸盐玻璃
(
ε
R
=4.8)
5.6nF
10nF
22nF
39nF
47nF
100nF
1.9错误状态
错误标志状态通过一个特殊的命令提供的。一
只有当手指触摸轮发生错误
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QT511 - ISSG R6.01 / 1005
2.2样品铯电容器
CS1,CS2和CS3的电荷感测样本的电容器;
通常他们是在标称值相同。它们应该是
类型X7R电介质。
的最优铯值取决于板的厚度
和它的电介质常数。低耦合引起的手指
通过一个低的介电常数和/或较厚的面板将使
位置的结果,成为粒状,更受
位置误差。理想的面板是由薄的玻璃构成。该
最坏的面板厚的塑料。粒度由于不良的耦合
对于通过使用较大的样本值的,可以补偿
电容器。
建议值的无丢失位置值的表
在表1-2中所示。 Cs中的值小于那些在示
该表可引起跳跃的位置代码。跳码
可以在许多应用中精确位置上可接受的
不需要的数据。更小的电容器Cs的有
优势需要更短的阵阵收购,因此对
较低的功耗。
铯的值越大,提高粒度为代价
更长的突发长度,因此更多的平均功率。
CS1,CS2和CS3应的X7R型,匹配到内
对方(即, 5%的容差)为最佳精度为10% 。该
印刷电路板参考设计(图1-3 ) ,强烈推荐。如果
在Cs的电容进行匹配不佳,车轮的精度将
受到影响,也有可能是失码。
在开发过程中是明智的第一个设计出调节到
在PCB只是(和旁边)的QT511 ,但允许它是
“跳接出来” 。如果在发展很显然,没有
问题误检或“角声”即使没有
只是为QT511调节器,则该调节器可以安全地
省略。
2.5 PCB布局和安装
在E510 PCB布局(图1-3)应遵循的话
可能。这是一个单面电路板;空方是根本
粘附到2mm厚的(或更少)的控制面板的内侧。
较厚的面板可以附加位置误差容忍
由于电容“手影”效果,也将有
较差的EMC性能。
这种布局与使用中间连接18铜垫
串联电阻在一个圆圈。与手指插
铜焊盘(如果垫足够窄),使一
光滑, 0..127步输出没有明显的阶梯式外壳。该
沿着各电极的中心的横向尺寸应
不超过手指的预期最小直径宽
触摸,防止楼梯套管的位置响应(如果
事项)。
其它几何形状也是可能的,例如三角形和
正方形。车轮可以在不同的直径可达制成
至少80毫米。电极宽度应当是12mm左右
宽或更大,作为一个规则。
SMT元件应垂直于
弯曲,以便它们不断裂时的方向
粘接到面板中PCB弯曲。
额外的地面面积或PCB上的接地平面将
折衷的信号强度,并且要避免。单一
双面印刷电路板可以用于低成本制造的FR- 2或CEM -1 。
“ Handshadow ”的效果:
用更厚更宽的面板的
被称为“ handshadow ”的效果会变得明显。如果
从手指到电极元件的电容耦合是弱的,
例如由于一个窄的电极宽度或厚,低
介电常数面板中,人的剩余部分
手可以向总的显著部
检测的容性负载。这将引起的偏移误差,
这将依赖于手的接近和取向
到该元件的剩余部分。更薄的面板以及
具有较小的直径将减小由于手指这种效果
接触表面将强烈多米纳德总信号,并且将
其余handshadow电容无助
显著,从而产生误差偏移。
PCB清洁度:
所有的电容式传感器应该如何治疗
这可以通过杂散的影响是高度敏感的电路
导电泄漏路径。 QT器件具有一个基本
在femtofarad距离分辨率;在该区域中,不存在
这样的东西'不清洗助焊剂“ 。磁通吸收水分和
变成导通的焊点之间,引起信号
漂移和由此产生的误检或暂时丧失
敏感性。保形涂料将捕获的现有量
水分,然后将变得高度的温度
敏感的。
设计者应指定超声波清洗的部分
制造过程中,在极端的情况下,使用的
清洁后敷形涂料。
2.3卢比电阻器
为rs1 , RS2 ,和Rs3的是较小的值(通常为4.7K )电阻
用于抑制ESD的影响,并帮助EMC
合规性。它们是可选的情况多。
2.4电源
通常的电源方面的考虑与QT部分适用
还向QT511 。电源应该是很干净,来
从单独的调节器,如果可能的。这是特别
与该报告连续位置的QT511关键
而不仅仅是一个开/关输出。
一个0.1μF的陶瓷旁路电容应放置很
靠近IC的电源引脚。
稳压器的稳定性:
大多数低功耗LDO稳压器具有
很差暂态稳定性,负载尤其是当
从完整的工作电流的零电流转换在几
微秒。与QT511发生这种情况的设备时
从睡眠模式。该稳压器的输出可以承受
从数百不稳定微秒此时,
这将对采集精度产生负面影响。
为了协助这个问题, QT511后等待500μs的
采取400μS来的睡眠模式进行收购之前
让权力完全稳定。这个延迟是不存在前
采集突发,如果没有前面的睡眠状态。
使用示波器来验证VDD企稳向中
为5mV或最终结算电压的好一阵才开始。
该QT511还专门增强的电源抑制
内置的。这意味着它往往是可能的共享
稳压器与其他电路。然而,它总是建议
确保VDD为无尖峰和瞬变,并且是
充分过滤,以防止检测问题。
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QW
脚跟
T
OUCH
S
LIDER
IC
旋转手指触摸“车轮”滚动条控件
中心键兼容的信号处理
极其简单的电路 - 无需外部有源组件
SPI从机模式界面
自校准和漂移补偿
最佳的EMC符合扩频工作
2.5 - 5.5V单电源操作;非常低的功率
增强的电源&热漂移甩
采用14引脚TSSOP无铅封装
兼容清晰的ITO LCD上建设
价格便宜,简单的单面PCB结构可能
参考设计电路板可
VDD
SDO
/SS
SCLK
SNS3B
SNS3A
SNS2B
1
2
3
4
5
6
7
14
13
GND
DRDY
检测
SDI
SNS1A
SNS1B
SNS2A
QT511
12
11
10
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应用
个人电子产品
电器控制
轴编码器
汽车控制
该QT511 QSlide IC是旋转的电容式触摸'滑'感应式IC基于昆腾新型专利
电荷转移的方法。这种独特的IC使设计人员能够创建速度和音量控制,菜单栏和其他更多
异域形式的器具面板上的人机接口的。通常它可以被用来代替任何形式的旋转式旋钮,
通过完全密封面板。
该装置使用了三个连接点之间的一个简单的,廉价的电阻传感元件。感测元件可以是
圆形或任何多边形形状。
该QT511可以在任何地方报告单个快速触摸沿传感元件,或者,它可以跟踪手指沿轮移动
表面上是实时的。该器件在命令从主机控制器自校准。
该器件采用三通道同时检测的整个电阻元件,以确定手指的位置,用
数学分析。的5% (或更高)甲位置精度是相对容易实现的。该收购是在执行
突发模式,它采用专有的扩频调制优越的抗干扰性和低排放。
该QT511的输出也可以用来在一个圆圈创建离散的控制,通过解释套号的范围为
按钮。例如,编号范围0..19可按钮A , 30..49按钮B , 60..79按钮C等连续动作轮子
和离散控制可以混合单个元件上,或者,元件可以在不同的时间被重新解释不同,为
使用下面或在LCD上充当动态上下文中改变功能的菜单输入装置的顶部时的例子。该
设备是具有ITO (氧化铟锡)兼容重叠在各种显示器的顶部或仅仅是提供一种背光
的影响。
该QT511具有两个增强在QT510 。它是显著随温度和其它环境更稳定
的影响,并且它识别在车轮中间的触摸作为是无效的,这大大有助于放置一个触摸
按钮,在车轮的中心。然而,与QT510的QT511不具有接近检测功能。
LQ
2005 QRG有限公司
QT511 - ISSG R6.01 / 1005
1操作
该QT511采用SPI从机模式
接口,用于控制和数据
与主机通信
控制器。采集时间,并
操作参数是根据主机
控制;没有选择跳线
并且该装置不能在一个操作
单机模式。
位置输出数据是一个7位
二进制数(0 ... 127 ),其指示
角位置。
像所有QProx 器件, QT511
运行时使用的连发
电荷转移脉冲,突发模式
允许一个非常高的水平
在频谱调制控制,
功率消耗,并且响应
时间。
VIN
C1
2.2uF
调节器
VIN
VOUT
GND
图1-1 QT511接线图
1
VDD
C2
2.2uF
R2
100k
13
2
3
4
11
DRDY
SDO
/SS
SCLK
SDI
R1
22k
SNS3B 5
SNS3A 6
SNS2A 8
SNS2B 7
SNS1A 10
RS3 4K7
Cs3
100nF
127 0
滑动元件
1.2M欧姆
总阻值
85
43
Cs2
100nF
RS2 4K7
Cs1
100nF
RS1 4K7
SPI总线
R3
1K
1 =检测输出
C3
1nF
12 DETECT SNS1B 9
VSS
14
该QT511调节其脉冲串中的扩频
时尚,以大量抑制外部的影响
噪声,并且能够抑制RF辐射。
如果电源没有问题的设备可以不断下运行
主机控制,始终从上次加/ SS后为35μs
上升CLK的边缘。恒定脉冲串操作可以被
主机收集更多的数据来进一步过滤位置数据
抑制噪声的影响,如果需要的话。
同步模式还允许主机装置来控制
漂移补偿率通过定期发送一个“漂移”
命令到设备。
电源同步:
同步模式可以并且应该被用于同步到
通过主控制器电源频率,如果电源干扰
是可能的(即运行的灯调光控制) 。主人
应该发出SPI与电源同步命令
频率。这种形式的操作将在很大程度上抑制
从低频干扰源(如50 / 60Hz)的,
它采用扩频脉冲不容易被压制
调制。
串扰抑制:
如果两个或更多个QT511的是在使用
近在咫尺,或者有其他的QTouch 设备类型(S )
附近,该设备可以彼此强烈地干扰
创建位置抖动或误触发。这可以是
通过确保设备不执行抑制
收购阵阵的重叠时间。主机控制器
可以确保所有此类设备的操作明显
不同的时隙中,通过使用单独的/ SS线的每个部分。
1.1同步模式
还请参考图3-1 ,第6页。
同步模式允许主机设备来控制代表etition
收购阵阵,从而支配响应速度
时间和功率消耗。
在同步模式下,设备将等待SPI从机选择线
/ SS下降和上升,然后做一个收购破裂;
实际的SPI时钟和数据都是可选的。 / SS引脚从而
成为另外一个“同步”输入充当SPI
取景控制。
内CLK的最后一个上升沿为35μs ,器件将
进入低功率休眠模式。中/ SS上升沿必须
发生在此时间之后;当/ SS上升时,该装置从被唤醒
睡眠,此后不久做收购爆裂。如果一个
较大幅度的睡眠时间是期望的, / SS应
后来升到一定的延迟时间。
通过增加的时间量在睡眠模式下的时间,则
主机可以在牺牲降低平均电流消耗
的响应时间。由于一阵通常需要31ms (在
3.3V,参考电路) ,并且在可接受的响应时间
可能是 100ms时,电源的占空比将是31/100或31 %
的峰值电流。
1.2自动运行模式
如果/ SS居高不下,该设备将获得对自己重复
后约30毫秒(图1-2)超时。在这种模式下,
图1-2自由运行时序图( / SS =高)
~31ms
掌握突发
<4ms
~30us
~31ms
从QT DRDY
~25ms
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QT511 - ISSG R6.01 / 1005
表1-1引脚说明
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
名字
VDD
SDO
/SS
SCLK
SNS3B
SNS3A
SNS2B
SNS2A
SNS1B
SNS1A
SDI
检测
DRDY
VSS
TYPE
动力
O
I
I
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I / O
I
O
O
地
描述
正电源引脚( +2.5 .. + 5V )
串行数据输出
从选择引脚。这是一个活跃的低输入,能够串行通信
串行时钟输入。时钟空闲时为高电平
感脚(到CS3 , Rs3的) ;连接到轮127/0位置(12:00 )
感脚(至CS3 )
感脚(以CS2 , RS2 ) ;连接到轮85位( 8:00 )
感脚(以CS2 )
感脚(为CS1 , RS1 ) ;连接到轮43位( 4:00 )
感脚(至CS1 )
串行数据输入
活跃的高触感检测。可以悬空。
注(1)
数据就绪输出。变高,以表明它是可能与QT511进行通信。
注(1)
负电源引脚
注( 1 ) :
引脚悬空从休眠模式唤醒后 400μS 。
DETECT引脚可用于唤醒主机,当它进入
在高触感。
在自由运行模式下,设备不会脉冲串之间睡觉。
在这种模式下, QT511执行自动漂移
在一个计数每20最大速度补偿
收购突发周期,或每7秒左右的罪名
无需主机干预。因此不可能改变这种
在自由运行模式漂移补偿的设置。另请参阅
第3.3.3节。
需要注意的是,在QT511 ,检测时发生的一个或两个
传感通道变得相对于非平衡
其它信道(多个) 。触摸在一个位置永远
引起这种不平衡。但是,信号的变化是
所有3个通道间的平衡,不会造成检测。为
例如,如果一本书被放置在转子的上顶端,所述通道
会以同样的方式,因此所有的变化,检测将
被抑制。这个功能是显著不同于
这样的QT510工作。
1.3睡眠模式
一个SPI传送完毕后,设备将进入低功耗
睡眠状态;参见图3-1 ,第6页和第3.2.4节,第
7细节。可扩展,以这种睡眠状态
更低的平均功耗,通过简单的延缓/ SS的崛起。
出来的时候/ SS是脉冲睡眠状态,侦测
和DRDY引脚将漂浮的 400μS 。所以建议
在DRDY引脚拉至VSS通过一个电阻和发现
通过旁路电容,以避免错误的信号,如果他们
在此期间,正在监视;参见1.4节。
注:引脚/ SS出来后夹到VSS为250ns
睡眠状态作为诊断脉搏。为了防止可能的销
驱动冲突, / SS应该既可以由主机的驱动
开漏上拉电阻驱动器(例如用100K的上拉电阻) ,或
应该有一个 1K的电阻串联与/ SS
引脚。参见图1-1 。
注意在SCLK的活动
也将唤醒QT511 ,这
反过来,然后将等待/ SS上升。对于最低
在休眠模式下工作时,不要脉冲在SCLK直到
/ SS变低。
1.5位置数据
位置值在内部计算,可以是
访问仅当传感器被触摸(检测引脚为高电平) 。
位置数据是一个7位的号码( 0..127 ),该计算
实时;返回的位置数是0或127与
在SNS3 , 43时和85时SNS2位置SNS1 。该
位置数据将更新或者用一个快速的触摸或将
跟踪如果手指沿着元件的表面移动。
位置数据不再被报道时,触摸检测
不再被感测。
1.6校准
校准可以通过两种方法:
1 )电源或功率循环(没有复位输入) 。
2)从通过SPI端口的主机命令
(命令为0x01 :见3.3.2节) 。
校准周期需要10个脉冲串周期,这是
而不需要额外的SPI自动执行
来自主机的命令。每个校准之间的间距
爆为1ms ,而阵阵平均约为31ms各,即
cal命令要求 325ms执行。上电
校准有6个额外的脉冲串,以允许电源
稳定化,并且需要总共 550ms开始正常
操作。
当不存在手应该进行校准
接近元件,或者结果可能是错误的。
如果发生这种情况,错误标志(位标准的1
对此,参见3.3节)将激活时,手
撤回。在大多数情况下,这种情况会自我纠正,如果漂移
补偿被使用,并且因此它可以忽略不计。看
第1.9以下。
1.4检测输出引脚
该引脚为高,当检测到触摸和芯片
报告的角位置。这种情况也被发现为
比特7中的标准响应。
此输出将从休眠模式唤醒时的漂浮 400μS
(参见1.3节) 。它建议DETECT插头(如果
它被使用)被分流至地, 1nF的电容器容纳
新兴当400μS浮动区间时其状态
SLEEP。
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QT511 - ISSG R6.01 / 1005
图1-3 E510 PCB布局(也适用于QT511 )
上电过程中电极面积或
重新校准,然后再除去。在这
事件序列,手指也'校准
离'和不被识别为触摸。
当手指移开时,信号
从车轮反转和一个位置是
报告为虽然车轮已
感动。不过,这个位置报告是在
错误。
经过任何校正事件(即电源接通
周期或CAL命令)的下一
检测事件,应检查是否看
它是在错误通过使用特殊的错误
命令。如果报告错误,则
设备应当立即进行校准
再次,使得车轮变得正确
功能性(第3.3.2节) 。
2接线&配件
注意:在校准过程中,该设备不能通信。
DRDY将在此期间仍然很低。
该装置应按照接线
图1-1 。一个例子PCB布局
在图1-3所示。
1.7灵敏度设置
滑块面积与手指检测的灵敏度是
依赖的三C电容值(第
2.2 )和阈值设置(第3.3.5节) 。较大的值
Cs中提高灵敏度,并减少粒度(缺失
码) ,在由于为代价更高的功耗的
再收购阵阵。
阈值设置可以用于微调的灵敏度
传感元件。当设定阈值,可以使用
的量的检测是需要的(通常是最小的手指大小
直径6mm的点)和探针在两个中心之一
连接点处的敏感性最低。在延伸
连接点之间,一般在稍高
灵敏度由于电荷从两个信道的集合。
A“标准手指”探头可以通过采取一块进行
所需直径的金属箔片,胶合其上的一对端
气缸海绵橡胶制成,并且将其连接至地,一
线。此探针针对集中在一个面板按压
中间两个连接点;该阈值参数
被重复直到传感器只是检测。推是很重要
将探头插入面板快速,不让它靠近流连忘返
电极之后,以使得漂移补偿
机制不人为地制造一个阈值的偏移
在迭代的过程。阈值之间变化时,
探头必须从面板上卸下,以100mm以上。
2.1电极结构
车轮电极应该是一个电阻元件
之间以200K 500K欧姆( 400K名义目标值)
每一组连接点,一个合适的直径之间
和宽度。下重容性负载(例如,如果
元件必须立即通过一个接地平面被放置
内一毫米)时,电阻可能需要降低。
观察其在顶部的感应脉冲平整度
用一个小硬币和范围探头段的中间
确保脉冲的下降沿之前完全稳定(见
应用笔记AN- KD02图7 ) 。
有比其他任何已知直径的限制
受人为因素制约。
所述电极可以由分立的一系列链
铜焊盘上的印刷电路板,或者由ITO电阻(铟锡
氧化物,在液晶面板和触摸使用一个清晰的导体
屏幕)上的显示。厚膜碳糊也可以是
用过的,但是线性度可能是一个问题,因为这些薄膜
出了名的难没有激光微调,以控制或
划线。
车轮的线性度由线性很大程度上管辖
和电阻元件的一致性。定位精度
在5%以内是可以实现的例行具有良好级的电阻
和均匀的施工方法。
1.8漂移补偿
该器件具有用于补偿缓慢漂移的能力
由于环境因素如温度的变化或
湿度。主机控制下进行漂移补偿
通过一个特殊的漂移命令。请参见3.3.3节进一步
详细信息。
表1-2推荐的铯与材料
厚度,
mm
0.4
0.8
1.5
2.5
3.0
4.0
丙烯酸树脂
(
ε
R
=2.8)
10nF
22nF
47nF
100nF
-
-
硼硅酸盐玻璃
(
ε
R
=4.8)
5.6nF
10nF
22nF
39nF
47nF
100nF
1.9错误状态
错误标志状态通过一个特殊的命令提供的。一
只有当手指触摸轮发生错误
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QT511 - ISSG R6.01 / 1005
2.2样品铯电容器
CS1,CS2和CS3的电荷感测样本的电容器;
通常他们是在标称值相同。它们应该是
类型X7R电介质。
的最优铯值取决于板的厚度
和它的电介质常数。低耦合引起的手指
通过一个低的介电常数和/或较厚的面板将使
位置的结果,成为粒状,更受
位置误差。理想的面板是由薄的玻璃构成。该
最坏的面板厚的塑料。粒度由于不良的耦合
对于通过使用较大的样本值的,可以补偿
电容器。
建议值的无丢失位置值的表
在表1-2中所示。 Cs中的值小于那些在示
该表可引起跳跃的位置代码。跳码
可以在许多应用中精确位置上可接受的
不需要的数据。更小的电容器Cs的有
优势需要更短的阵阵收购,因此对
较低的功耗。
铯的值越大,提高粒度为代价
更长的突发长度,因此更多的平均功率。
CS1,CS2和CS3应的X7R型,匹配到内
对方(即, 5%的容差)为最佳精度为10% 。该
印刷电路板参考设计(图1-3 ) ,强烈推荐。如果
在Cs的电容进行匹配不佳,车轮的精度将
受到影响,也有可能是失码。
在开发过程中是明智的第一个设计出调节到
在PCB只是(和旁边)的QT511 ,但允许它是
“跳接出来” 。如果在发展很显然,没有
问题误检或“角声”即使没有
只是为QT511调节器,则该调节器可以安全地
省略。
2.5 PCB布局和安装
在E510 PCB布局(图1-3)应遵循的话
可能。这是一个单面电路板;空方是根本
粘附到2mm厚的(或更少)的控制面板的内侧。
较厚的面板可以附加位置误差容忍
由于电容“手影”效果,也将有
较差的EMC性能。
这种布局与使用中间连接18铜垫
串联电阻在一个圆圈。与手指插
铜焊盘(如果垫足够窄),使一
光滑, 0..127步输出没有明显的阶梯式外壳。该
沿着各电极的中心的横向尺寸应
不超过手指的预期最小直径宽
触摸,防止楼梯套管的位置响应(如果
事项)。
其它几何形状也是可能的,例如三角形和
正方形。车轮可以在不同的直径可达制成
至少80毫米。电极宽度应当是12mm左右
宽或更大,作为一个规则。
SMT元件应垂直于
弯曲,以便它们不断裂时的方向
粘接到面板中PCB弯曲。
额外的地面面积或PCB上的接地平面将
折衷的信号强度,并且要避免。单一
双面印刷电路板可以用于低成本制造的FR- 2或CEM -1 。
“ Handshadow ”的效果:
用更厚更宽的面板的
被称为“ handshadow ”的效果会变得明显。如果
从手指到电极元件的电容耦合是弱的,
例如由于一个窄的电极宽度或厚,低
介电常数面板中,人的剩余部分
手可以向总的显著部
检测的容性负载。这将引起的偏移误差,
这将依赖于手的接近和取向
到该元件的剩余部分。更薄的面板以及
具有较小的直径将减小由于手指这种效果
接触表面将强烈多米纳德总信号,并且将
其余handshadow电容无助
显著,从而产生误差偏移。
PCB清洁度:
所有的电容式传感器应该如何治疗
这可以通过杂散的影响是高度敏感的电路
导电泄漏路径。 QT器件具有一个基本
在femtofarad距离分辨率;在该区域中,不存在
这样的东西'不清洗助焊剂“ 。磁通吸收水分和
变成导通的焊点之间,引起信号
漂移和由此产生的误检或暂时丧失
敏感性。保形涂料将捕获的现有量
水分,然后将变得高度的温度
敏感的。
设计者应指定超声波清洗的部分
制造过程中,在极端的情况下,使用的
清洁后敷形涂料。
2.3卢比电阻器
为rs1 , RS2 ,和Rs3的是较小的值(通常为4.7K )电阻
用于抑制ESD的影响,并帮助EMC
合规性。它们是可选的情况多。
2.4电源
通常的电源方面的考虑与QT部分适用
还向QT511 。电源应该是很干净,来
从单独的调节器,如果可能的。这是特别
与该报告连续位置的QT511关键
而不仅仅是一个开/关输出。
一个0.1μF的陶瓷旁路电容应放置很
靠近IC的电源引脚。
稳压器的稳定性:
大多数低功耗LDO稳压器具有
很差暂态稳定性,负载尤其是当
从完整的工作电流的零电流转换在几
微秒。与QT511发生这种情况的设备时
从睡眠模式。该稳压器的输出可以承受
从数百不稳定微秒此时,
这将对采集精度产生负面影响。
为了协助这个问题, QT511后等待500μs的
采取400μS来的睡眠模式进行收购之前
让权力完全稳定。这个延迟是不存在前
采集突发,如果没有前面的睡眠状态。
使用示波器来验证VDD企稳向中
为5mV或最终结算电压的好一阵才开始。
该QT511还专门增强的电源抑制
内置的。这意味着它往往是可能的共享
稳压器与其他电路。然而,它总是建议
确保VDD为无尖峰和瞬变,并且是
充分过滤,以防止检测问题。
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