芯片图

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概览

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概述

SC09B是带自校正的容性感应器，可以检测9个感应盘是否被触摸。它可以通过任何非导电介质（如玻璃和塑料）来感应电容变化。这种电容感应的开关可以应用在很多电子产品上，提高产品的附加值。

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特征

◇9个完全独立的触摸感应按键

◇保持自动校正，无需外部干预

◇按键输出经过完全消抖

◇I2C串行接口

◇所有按键共用一个灵敏度电容

◇感应线长度不同不会导致灵敏度不同

◇2.5V~6.0V工作电压

◇符合RoHS指令的环保SOP16封装

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应用

◇替代机械开关

◇家庭应用(电视机,显示器键盘)

◇玩具和互动游戏的人机接口

◇门禁按键

◇灯控开关

◇密封键盘面板

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封装

SC09B采用SOP16封装

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管脚列表

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管脚说明

VDD,GND

电源正负输入端。

CMOD

电荷收集电容输入端，接固定值的电容，和灵敏度无关。

CDC

接灵敏度电容，电容范围是5pf~100pf。根据使用环境选择合适的电容值，值越小，灵敏度越高。

CIN0~CIN8

接感应盘，是感应电容的输入检测端口。

INT

端口内部结构为NMOS开漏输出，输出高阻或低电平。有按键时输出低电平，无按键时输出高阻。

SCL,SDA

SCL是I2C时钟输入端口。SDA是I2C数据输入输出端口。SDA端口有内部弱上拉。

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芯片功能

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初始化时间

上电复位后，芯片需要300ms进行初始化，计算感应管脚的环境电容，然后才能正常工作。

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灵敏度

灵敏度由CDC端口接的电容值决定。电容范围是最小5pf，最大100pf。数值越小，灵敏度越高。为了保证灵敏度的一致性，CDC电容要求使用10%或以上的精度的涤纶电容、NPO材质电容或者COG材质电容为最佳。务必在PCB布局时，将CDC电容尽量贴近IC放置。

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自校正

根据外部环境温度和湿度等的漂移，按键电容基准参考值也会发生漂移，芯片会自动调整校正每个按键的电容基准参考值，以适应当前环境的变化。

当检测到按键后，芯片会立即停止校正一段时间，这段时间大约50秒。停止校正时间一到，芯片会继续自校正，如果当前按键还是持续有效，按键信息会被当做环境的漂移立即被更新，也就是说检测按键有效的时间不会超过50秒。通过设置寄存器中的KVF位可以将按键修改为一直输出有效。

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触摸反应时间

每个通道大约每隔12.5ms采样一次。经过按键消抖处理以后，检测到按键按下的反应时间大概是68毫秒，检测按键离开的反应时间大概是44毫秒。所以检测按键的最快频率大概是每秒9次。如果想要提高反应速度，可以设置内部寄存器，详情参考“控制寄存器CTRL0中的RTM[1:0]”。

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睡眠模式

如果在一段时间内（75秒左右）没有检测到按键并且SDA端口一直保持高电平，芯片会自动进入省电模式。只要让SDA保持高电平时间不超过75秒，芯片就不会进入睡眠模式。在睡眠模式中，按键的采样间隔会变长，电流消耗（Idd）会减小。如果检测到按键，芯片会马上离开睡眠模式，进入正常模式。

Ts:单个按键采样周期

Tsin:正常模式采样间隔

Tsis:睡眠模式采样间隔

Ts大约是固定的950us左右。

正常模式下，采样间隔Tsin是固定的大约12.5毫秒。

睡眠模式下，采样间隔Tsis通过寄存器SLPCYC[2:0]配置，采样间隔越长，对应电流消耗Idds越低，但是唤醒的速度会相对变慢。

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应用

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应用电路

注:

1.Cmod是电荷收集电容，取值范围是1nf~10nf。建议使用4.7nf。

2.Cdc是灵敏度设置电容，取值范围是最小5pf，最大100pf，电容值越小灵敏度越高。

3.上位机如果使用硬件I2C接口方式，则SCL需要添加10K上拉。

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I^2

C接口

3.2.1Start和Stop信号

Start信号(S)

当SCL是高电平时，SDA由高到底变化，表示开始传输数据。

Stop信号(P)

当SCL是高电平时，SDA由低到高变化，表示结束数据传输。

3.2.2数据有效

在SCL为高电平期间，SDA必须保持稳定的电平。SDA线上的高低电平变化只能在SCL为低电平期间。

3.2.3字节格式

字节8位数据和一个应答信号组成

3.2.4器件地址

SC09B固定唯一的器件地址是0x40。

3.2.5操作模式

SC09B是从器件，支持读写两种操作模式：

（1）写操作：

➢首字节由7位从机地址和一位读写位组成（RWB=0）

➢第二字节是要访问的内部寄存器地址

➢下一个字节是要写入寄存器的内容

➢继续写入下一个寄存器，直到接收到主机下达STOP信号出现

➢收到数据后SC09B会发送应答信号

（2）读操作：

读操作的首寄存器地址由不含数据的写操作指定，由STOP信号结束。然后主机送出开始信号，和器件地址和读取位(R/WB=1)，接下来的数据地址，是由首地址开始，然后地址依次加一。

(3)简化的读操作

SC09B的默认读寄存器地址为08H。所以如果没有写过其它寄存器，就可以通过下面的时序直接读取按键信息。寄存器08H的D7~D5和寄存器09H的D3~D0是固定低电平，寄存器08H的D4~D0与寄存器09H的D7~D4分别对应CIN0~CIN8是否有按键触摸。例如，按键CIN0被触摸，寄存器08H的D4位将是高电平，如果CIN0没有被触摸，寄存器08H的D4位将是低电平。

3.2.6操作模式

（1）灵敏度控制寄存器SenSet0(地址00H)SenSetCOM(地址01H)SENCH0[7:0]CIN0的灵敏度设置

SENCOM[7:0]其余通道的灵敏度设置

共有16档灵敏度可以设置，由低到高为：【04H】【15H】【25H】【36H】【47H】【58H】【68H】【79H】【8AH】【9BH】【ACH】【BCH】【CDH】【DEH】【EFH】【FFH】其中79H为初始值。该寄存器涉及到手指触摸阈值及手指离开阈值，如无特殊运用，建议客户按照如上参数设置。CIN0单独设置灵敏度是可以把这个按键当做接近感应电极来用，或者隔空唤醒功能，如果用作普通按键，把SENCH0[7:0]设成和SENCOM[7:0]一样就可以了。

（2）控制寄存器CTRL0(地址02H)

SLPCYC[2:0]睡眠时，采样周期间隔，设置越大，唤醒速度越慢，功耗越低

（3）控制寄存器CTRL1(地址03H)

CSEL3~CSEL0:内部基准通道电容的选择，默认值为0b1000，对应的电容选择为8PF，该值一般用来修正外部通道的触摸感应量，该值可以设定范围0b0100~b1111，对应值电容选择为4PF~15PF，如无特殊应用，建议设置默认值8PF。

（4）按键信息寄存器Output0(地址08H)Output1(地址09H)

CH[8:0]分别对应CIN[8:0]的按键情况。无按键时为0，有按键时为1。

（5）采样值寄存器SAMPH(地址0AH)SAMPL(地址0BH)

CS[3:0]采样值对应的通道，采样时候对应是采样13个通道,而我们SC09B通道CIN0到CIN8对应是内部通道4到12。即当读取到CS值为4的时候，对应的SAMP值即为对应CIN0的采样值。

SAMP[11:0]采样值

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详细参数

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额定值*

工作温度……………………-40~+85ºC

存储温度…………………….-50~+150ºC

最大Vdd电压…………………..-0.3~+6.0V

管脚最大直流输出电流……………….±10mA

管脚容限电压…….-0.3V~(Vdd+0.3)Volts

*注意:超出上述值可能导致芯片永久损坏

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电气特性

注：

1正常工作模式下与进入睡眠后的工作电流

2如果感应管脚寄生电容超过2.5倍的Cdc电容，芯片不能正常工作（绝大多数情况无需考虑这个限制）

3输出灌电流最大10mA，在与上位机连接时，防止有大电流灌入，建议输出口与上位机接口之间串接个510Ω电阻。

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封装尺寸图(SOP-16)