概述

本文主要描述基于杭州晶華微電子股份有限公司的SD82P253芯片研發的電容式觸摸按鍵廚房秤方案。觸摸按鍵在穩定性、使用壽命、抗干擾能力等方面都優于傳統的機械按鍵，被廣泛應用于電子秤、遙控、智能控制等方面。電容式觸摸按鍵采用電容量評判標準，其感應區域可穿透絕緣外殼（玻璃、塑料等）20mm以上。其靈敏度和可靠性不會因為環境因素的改變或者長期使用而發生變化，具有防水、強抗干擾能力、適應溫度范圍廣以及使用壽命長等優點。

電容式觸摸按鍵工作原理

電容式觸摸按鍵通常由兩部分組成：按鍵和觸摸芯片構成。觸摸芯片部分主要將手指按下時產生的電容變化轉換為電信號。按鍵部分包括一個金屬片和一個絕緣體，金屬片作為電容的一個極板，絕緣體作為另外一個極板。

任何兩個導電的物體間都存在感應電容，當手指觸摸到按鍵時，按鍵和手指之間產生寄生電容，會使總感應電容值增加，按鍵按下后電容變化如下圖1所示。這種電容的變化引起芯片內部振蕩頻率或充放電時間變化，使芯片內部能夠檢測到觸摸的發生，從而產生觸發信號。

圖1 觸摸過程電容變化示意圖

基于SD82P253觸摸廚房秤應用方案

基于SD82P253的觸摸廚房秤應用框圖如圖2所示，SD82P253芯片資源豐富；自帶觸摸按鍵檢測電路，不需要專門的觸摸芯片便可實現觸摸按鍵應用；自帶LCD驅動，不需要專門的LCD驅動芯片便可實現廚房秤的顯示；自帶溫度傳感器，不需要外部測溫電路便可實現溫度檢測功能；自帶電壓檢測，不需要低壓檢測芯片便可實現電池電量檢測功能；只需要很少的外圍元器件就可以實現觸摸廚房秤功能。

圖2 觸摸廚房秤方案框圖

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基于SD82P253觸摸廚房秤原理圖

圖3 基于SD82P253的觸摸廚房秤原理圖

SD82P253芯片性能特點

SD82P253是帶觸摸按鍵功能與24位ADC的SoC芯片，主要應用于電子秤、壓力計、溫度計、紅外測量及其他測量領域，有以下特點：

ADC

高精度ADC，ENOB=19.5bits@ 8sps(Gain=100) ，模擬offset與Gain可調。

低噪聲高輸入阻抗前置放大器，1、12.5、25、50、100、150、200倍增益可選。

存儲器

16k Bytes OTP程序存儲器，256 Bytes SRAM 數據存儲器。

系統時鐘

內置4MHz高頻RC振蕩器和32.768kHz低頻RC振蕩器，無需外部時鐘。

LCD驅動

支持LCD驅動，最高支持4COM×20SEG，驅動電壓2.7V~5.2V (0.1V step)，驅動A/B型波形可選。

電源管理系統

內置低壓檢測電路，以實現靈活的電池檢測。

內置傳感器激勵輸出，輸出電壓可選，2.4V/2.6V/2.9V/3.3V。

通信

內置1路UART通信接口。

溫度傳感器

內置硅溫度傳感器，可以單點校正。

PFD

內置1路PFD輸出，PFD輸出可用于驅動蜂鳴器、LCD背光燈等。

TIMER

內置1路8bits Timer2。

內置1路16bits Timer0，可支持觸摸按鍵應用。

觸摸按鍵

內置電容觸摸按鍵檢測電路，最高可實現5個觸摸按鍵檢測。

低功耗

支持高性能/常規/Sleep等多種工作模式；其中高性能模式功耗2.2mA；常規模式功耗1.5mA；Sleep模式功耗1μA。

總結

本文介紹的SD82P253觸摸廚房秤方案，充分利用了SD82P253內置的豐富硬件資源，可有效節省觸摸廚房秤外圍元器件，與其他通用SoC相比成本更低。此外，SD82P253芯片支持C語言開發，我司提供完整的SDK和庫函數以及強大的技術團隊支持，這將極大方便軟件工程師的開發，有效降低產品研發門檻，大大縮短項目開發周期。