RENESAS RA2E1 Kapasitiewe Sensor MCU

Kapasitiewe sensor MCU
Kapasitiewe Touch Geraas Immuniteit Gids

Inleiding
Die Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) kan vatbaar wees vir geraas in sy omliggende omgewing omdat dit klein veranderinge in kapasitansie kan opspoor, gegenereer deur ongewenste valse elektriese seine (geraas). Die effek van hierdie geraas kan afhang van die hardeware-ontwerp. Daarom, neem teenmaatreëls by die ontwerp stage sal lei tot 'n CTSU MCU wat bestand is teen omgewingsgeraas en effektiewe produkontwikkeling. Hierdie toepassingsnota beskryf maniere om geraasimmuniteit te verbeter vir produkte wat die Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) gebruik volgens die IEC se geraasimmuniteitstandaarde (IEC61000-4).

Teiken Toestel
RX Family, RA Family, RL78 Family MCU's en Renesas Synergy™ wat die CTSU insluit (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

Standaarde wat in hierdie aansoeknota gedek word 

• IEC-61000-4-3
• IEC-61000-4-6

verbyview

Die CTSU meet die hoeveelheid statiese elektrisiteit vanaf die elektriese lading wanneer 'n elektrode aangeraak word. As die potensiaal van die raakelektrode verander as gevolg van geraas tydens meting, verander die laaistroom ook, wat die gemete waarde beïnvloed. Spesifiek, 'n groot fluktuasie in die gemete waarde kan die aanraakdrempel oorskry, wat veroorsaak dat die toestel wanfunksioneer. Geringe fluktuasies in die gemete waarde kan toepassings beïnvloed wat lineêre metings vereis. Kennis oor CTSU kapasitiewe aanraakbespeuringsgedrag en bordontwerp is noodsaaklik wanneer geraasimmuniteit vir CTSU kapasitiewe aanraakstelsels oorweeg word. Ons beveel aan dat eerstekeer CTSU-gebruikers hulself vergewis van die CTSU en kapasitiewe aanraking-beginsels deur die volgende verwante dokumente te bestudeer.

• Basiese inligting rakende kapasitiewe aanraakopsporing en CTSU
• Capacitive Touch Gebruikersgids vir Kapasitiewe Sensor MCU's (R30AN0424)
• Inligting rakende hardeware bordontwerp
  Kapasitiewe sensormikrobeheerders – CTSU Kapasitiewe aanraakelektrode-ontwerpgids (R30AN0389)
• Inligting rakende CTSU-bestuurder (CTSU-module) sagteware
  RA Familie Renesas Flexible Software Package (FSP) Gebruikershandleiding (Web Weergawe – HTML)
  API-verwysing > Modules > CapTouch > CTSU (r_ctsu)
  RL78 Familie CTSU Module Sagteware Integrasie System (R11AN0484)
  RX Familie QE CTSU Module Firmware Integrasie Tegnologie (R01AN4469)
• Inligting rakende aanraakmiddelware (TOUCH-module) Sagteware
  RA Familie Renesas Flexible Software Package (FSP) Gebruikershandleiding (Web Weergawe – HTML)
  API-verwysing > Modules > CapTouch > Raak (rm_touch)
  RL78 Family TOUCH Module Sagteware-integrasiestelsel (R11AN0485)
  RX Family QE Touch Module-firmware-integrasietegnologie (R01AN4470)
• Inligting rakende QE for Capacitive Touch (kapasitiewe aanraking-toepassingsontwikkeling-ondersteuningsinstrument)
  Gebruik QE en FSP om kapasitiewe aanraaktoepassings te ontwikkel (R01AN4934)
  Gebruik QE en FIT om kapasitiewe aanraaktoepassings te ontwikkel (R01AN4516)
  RL78-familie wat QE en SIS gebruik om kapasitiewe aanraaktoepassings te ontwikkel (R01AN5512)
  RL78-familie wat die selfstandige weergawe van QE gebruik om kapasitiewe aanraaktoepassings te ontwikkel (R01AN6574)

Geraastipes en teenmaatreëls

EMC Standaarde
Tabel 2-1 verskaf 'n lys van EMC-standaarde. Geraas kan bedrywighede beïnvloed deur die stelsel deur luggapings en verbindingskabels te infiltreer. Hierdie lys stel IEC 61000-standaarde bekend as bvamples om die tipe geraas te beskryf waarvan ontwikkelaars bewus moet wees om behoorlike werking te verseker vir stelsels wat die CTSU gebruik. Verwys asseblief na die jongste weergawe van IEC 61000 vir verdere besonderhede.

Tabel 2-1 EMC-toetsstandaarde (IEC 61000)

Toetsbeskrywing	verbyview	Standaard
Uitgestraalde immuniteitstoets	Toets vir immuniteit teen relatief hoëfrekwensie RF-geraas	IEC61000-4-3
Immuniteitstoets uitgevoer	Toets vir immuniteit teen relatief lae-frekwensie RF geraas	IEC61000-4-6
Elektrostatiese ontladingstoets (ESD)	Toets vir immuniteit teen elektrostatiese ontlading	IEC61000-4-2
Elektriese vinnige verbygaande/barstoets (EFT/B)	Toets vir immuniteit teen deurlopende gepulseerde verbygaande reaksie wat in kragtoevoerlyne ingebring word, ens.	IEC61000-4-4

Tabel 2-2 lys die prestasiemaatstaf vir immuniteitstoetsing. Prestasiekriteria word vir EMC-immuniteitstoetse gespesifiseer, en resultate word beoordeel op grond van die werking van die toerusting tydens die toets (EUT). Prestasiekriteria is dieselfde vir elke standaard.

Tabel 2-2 Prestasiekriteria vir immuniteitstoetsing

Prestasiemaatstaf	Beskrywing
A	Die toerusting sal voortgaan om te funksioneer soos bedoel tydens en na die toets. Geen verswakking van werkverrigting of verlies aan funksie word toegelaat onder 'n prestasievlak wat deur die vervaardiger gespesifiseer word wanneer die toerusting soos bedoel gebruik word nie.
B	Die toerusting sal voortgaan om te funksioneer soos bedoel tydens en na die toets. Geen verswakking van werkverrigting of verlies aan funksie word toegelaat onder 'n prestasievlak wat deur die vervaardiger gespesifiseer word wanneer die toerusting soos bedoel gebruik word nie. Tydens die toets word verlaging van prestasie egter toegelaat. Geen verandering van werklike bedryfstoestand of gestoorde data word toegelaat nie.
C	Tydelike verlies van funksie word toegelaat, mits die funksie selfherstelbaar is of herstel kan word deur die werking van die kontroles.

RF Geraas Teenmaatreëls

RF-geraas dui op elektromagnetiese golwe van radiofrekwensies wat deur televisie- en radio-uitsendings, mobiele toestelle en ander elektriese toerusting gebruik word. RF-geraas kan direk in 'n PCB insypel of dit kan deur die kragtoevoerlyn en ander gekoppelde kabels ingaan. Geraas-teenmaatreëls moet op die bord geïmplementeer word vir eersgenoemde en op stelselvlak vir laasgenoemde, soos deur die kragtoevoerlyn. Die CTSU meet kapasitansie deur dit in 'n elektriese sein om te skakel. Verandering in kapasitansie as gevolg van aanraking is uiters klein, dus om normale aanrakingsbespeuring te verseker, moet die sensorpen en die kragtoevoer van die sensor self teen RF-geraas beskerm word. Twee toetse met verskillende toetsfrekwensies is beskikbaar om te toets vir RF-geraasimmuniteit: IEC 61000-4-3 en IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 is 'n bestraalde immuniteitstoets en word gebruik om geraasimmuniteit te evalueer deur 'n sein vanaf die radiofrekwensie elektromagnetiese veld direk op die EUT toe te pas. Die RF-elektromagnetiese veld wissel van 80MHz tot 1GHz of hoër, wat omskakel na golflengtes van ongeveer 3.7m tot 30cm. Aangesien hierdie golflengte en die lengte van die PCB soortgelyk is, kan die patroon as 'n antenna optree, wat die CTSU-metingsresultate nadelig beïnvloed. Daarbenewens, as die bedradinglengte of parasitiese kapasitansie vir elke raakelektrode verskil, kan die geaffekteerde frekwensie vir elke terminaal verskil. Verwys na Tabel 2-3 vir besonderhede oor die bestralingsimmuniteitstoets.

Tabel 2-3 Bestraalde Immuniteitstoets

Frekwensiereeks	Toetsvlak	Toets veldsterkte
80MHz-1GHz Tot 2.7GHz of tot 6.0GHz, afhangende van die toetsweergawe	1	1 V/m
	2	3 V/m
	3	10 V/m
	4	30 V/m
	X	Individueel gespesifiseer

IEC 61000-4-6 is 'n uitgevoerde immuniteitstoets en word gebruik om frekwensies tussen 150kHz en 80MHz te evalueer, 'n reeks laer as dié van die bestraalde immuniteitstoets. Hierdie frekwensieband het 'n golflengte van etlike meters of meer, en die golflengte van 150 kHz bereik ongeveer 2 km. Omdat dit moeilik is om 'n RF elektromagnetiese veld van hierdie lengte direk op die EUT toe te pas, word 'n toetssein toegepas op 'n kabel wat direk aan die EUT gekoppel is om die effek van lae-frekwensie golwe te evalueer. Korter golflengtes beïnvloed hoofsaaklik kragtoevoer en seinkabels. Byvoorbeeldample, as 'n frekwensieband geraas veroorsaak wat die kragkabel en die kragtoevoer affekteer voltage destabiliseer, kan die CTSU-metingsresultate deur geraas oor alle penne beïnvloed word. Tabel 2-4 verskaf besonderhede van die immuniteitstoets wat uitgevoer is.

Tabel 2-4 Uitgevoer Immuniteitstoets

Frekwensiereeks	Toetsvlak	Toets veldsterkte
150kHz-80MHz	1	1 V rms
	2	3 V rms
	3	10 V rms
	X	Individueel gespesifiseer

In 'n WS-kragtoevoerontwerp waar die stelsel GND- of MCU VSS-terminaal nie aan 'n kommersiële kragtoevoer-grondterminaal gekoppel is nie, kan gelei-geraas direk die bord binnegaan as gewone modus-geraas, wat geraas in die CTSU-metingsresultate kan veroorsaak wanneer 'n knoppie aangeraak.

Figuur 2-1 toon die gemeenskaplike modus geraas-ingangspad en figuur 2-2 toon die verwantskap tussen gewone modus geraas en meetstroom. Vanuit die bord GND (B-GND) perspektief, lyk dit of gewone modus geraas fluktueer aangesien geraas op die aarde GND (E-GND) gesuperponeer word. Daarbenewens, omdat die vinger (menslike liggaam) wat aan die raakelektrode (PAD) raak gekoppel is aan E-GND as gevolg van verdwaalde kapasitansie, word gewone modus geraas oorgedra en blyk dit op dieselfde manier te fluktueer as E-GND. As die PAD op hierdie punt aangeraak word, word die geraas (VNOISE) wat deur gewone modus geraas gegenereer word toegepas op die kapasitansie Cf wat deur die vinger en die PAD gevorm word, wat veroorsaak dat die laaistroom gemeet deur die CTSU fluktueer. Veranderinge in die laaistroom verskyn as digitale waardes met gesuperponeerde geraas. As die gemeenskaplike modus geraas frekwensiekomponente insluit wat ooreenstem met die dryfpulsfrekwensie van die CTSU en sy harmonieke, kan die meetresultate aansienlik fluktueer. Tabel 2-5 verskaf 'n lys van teenmaatreëls wat nodig is vir die verbetering van RF-geraas-immuniteit. Die meeste teenmaatreëls is algemeen vir die verbetering van beide bestraalde immuniteit en gelei-immuniteit. Verwys asseblief na die afdeling van elke ooreenstemmende hoofstuk soos gelys vir elke ontwikkelingstap.

Tabel 2-5 Lys van teenmaatreëls wat benodig word vir RF-geraasimmuniteitverbeterings

Ontwikkelingsstap	Teenmaatreëls vereis ten tyde van ontwerp	Ooreenstemmende afdelings
MCU seleksie (CTSU funksie seleksie)	Die gebruik van 'n MCU wat met CTSU2 ingebed is, word aanbeveel wanneer geraasimmuniteit 'n prioriteit is. · Aktiveer CTSU2 anti-geraas teenmaatreël funksies: ¾ Multi-frekwensie meting ¾ Aktiewe skild ¾ Stel op nie-meetkanaaluitset wanneer 'n aktiewe skild gebruik word   Or · Aktiveer CTSU anti-geraas teenmaatreël funksies: ¾ Ewekansige faseverskuiwingsfunksie ¾ Hoëfrekwensie geraasverminderingsfunksie	3.3.1   Multi-frekwensie meting 3.3.2    Aktiewe skild 3.3.3    Nie-meetkanaal Uitsetkeuse       3.2.1   Willekeurige faseverskuiwingsfunksie 3.2.2    Hoëfrekwensie geraas Reduksiefunksie (verspreiding spektrum funksie)
Hardeware-ontwerp	· Bordontwerp deur aanbevole elektrodepatroon te gebruik   · Gebruik 'n kragbron vir lae geraas uitset · GND-patroonontwerpaanbeveling: in 'n gegronde stelsel gebruik onderdele vir 'n algemene modus geraas teenmaatreël       · Verminder geraasinfiltrasievlak by die sensorpen deur die d aan te pasamping weerstand waarde. · Plaas damping-weerstand op kommunikasielyn · Ontwerp en plaas toepaslike kapasitator op MCU-kragtoevoerlyn	4.1.1 Raak Elektrodepatroon aan Ontwerpe 4.1.2.1  Voltage Voorsieningsontwerp 4.1.2.2  GND-patroonontwerp 4.3.1 Algemene modus filter 4.3.4 Oorwegings vir GND Skild en elektrode afstand     4.2.1  TS Pen Damping Weerstand 4.2.2  Digitale sein geraas 4.3.4 Oorwegings vir GND Skild en elektrode afstand
Sagteware implementering	Pas die sagtewarefilter aan om die effek van geraas op gemete waardes te verminder · IIR bewegende gemiddelde (effektief vir die meeste ewekansige geraasgevalle) · FIR bewegende gemiddelde (vir gespesifiseerde periodieke geraas)	5.1   IIR filter   5.2  FIR filter

ESD-geraas (elektrostatiese ontlading)

Elektrostatiese ontlading (ESD) word gegenereer wanneer twee gelaaide voorwerpe in kontak is of naby geleë is. Statiese elektrisiteit wat in die menslike liggaam opgehoop word, kan elektrodes op 'n toestel bereik, selfs deur 'n oorleg. Afhangende van die hoeveelheid elektrostatiese energie wat op die elektrode toegepas word, kan die CTSU-metingsresultate beïnvloed word, wat skade aan die toestel self veroorsaak. Daarom moet teenmaatreëls op stelselvlak ingestel word, soos beskermingstoestelle op die bordkring, bordoorlegsels en beskermende behuising vir die toestel. Die IEC 61000-4-2-standaard word gebruik om ESD-immuniteit te toets. Tabel 2-6 verskaf ESD-toetsbesonderhede. Die teikentoediening en eienskappe van die produk sal die vereiste toetsvlak bepaal. Vir verdere besonderhede, verwys na die IEC 61000-4-2-standaard. Wanneer ESD die raakelektrode bereik, genereer dit oombliklik 'n potensiaalverskil van verskeie kV. Dit kan veroorsaak dat polsgeraas in die CTSU gemete waarde voorkom, wat die akkuraatheid van meting verminder, of kan die meting stop as gevolg van die opsporing van oorvol.tage of oorstroom. Let daarop dat halfgeleiertoestelle nie ontwerp is om direkte toepassing van ESD te weerstaan ​​nie. Daarom moet die ESD-toets op die voltooide produk uitgevoer word met die bord wat deur die toestelkas beskerm word. Teenmaatreëls wat op die bord self ingestel is, is mislukte maatreëls om die stroombaan te beskerm in die seldsame geval dat ESD, om een ​​of ander rede, die bord binnekom.

Tabel 2-6 ESD-toets

Toetsvlak	Toets Voltage
	Kontak Discharge	Lug ontlading
1	2 kV	2 kV
2	4 kV	4 kV
3	6 kV	8 kV
4	8 kV	15 kV
X	Individueel gespesifiseer	Individueel gespesifiseer

EFT-geraas (Elektriese Vinnige Transiënte)
Elektriese produkte genereer 'n verskynsel genaamd Electrical Fast Transients (EFT), soos 'n terug elektromotoriese krag wanneer die krag aangeskakel word as gevolg van die interne konfigurasie van die kragtoevoer of kletsende geraas op aflosskakelaars. In omgewings waar verskeie elektriese produkte op een of ander manier gekoppel is, soos op kragstroke, kan hierdie geraas deur kragtoevoerlyne beweeg en die werking van ander toerusting beïnvloed. Selfs kraglyne en seinlyne van elektriese produkte wat nie by 'n gedeelde kragstrook ingeprop is nie, kan deur die lug geraak word bloot deur naby kraglyne of seinlyne van die geraasbron te wees. Die IEC 61000-4-4-standaard word gebruik om EFT-immuniteit te toets. IEC 61000-4-4 evalueer immuniteit deur periodieke EFT-seine in die EUT-krag- en seinlyne in te spuit. EFT-geraas genereer 'n periodieke puls in die CTSU-metingsresultate, wat die akkuraatheid van die resultate kan verlaag of vals raakbespeuring kan veroorsaak. Tabel 2-7 verskaf EFT/B (Electrical Fast Transient Burst) toetsbesonderhede.

Tabel 2-7 EFT/B Toets

Toetsvlak	Oopkringtoets Voltage (piek)		Polsherhalingsfrekwensie (PRF)
	Kragtoevoer Lyn/gronddraad	Sein/beheerlyn
1	0.5 kV	0.25 kV	5kHz of 100kHz
2	1 kV	0.5 kV
3	2 kV	1 kV
4	4 kV	2 kV
X	Individueel gespesifiseer		Individueel gespesifiseer

CTSU-geraas-teenmaatreël-funksies

CTSU's is toegerus met geraas-teenmaatreëlfunksies, maar die beskikbaarheid van elke funksie verskil na gelang van die weergawe van die MCU en CTSU wat jy gebruik. Bevestig altyd die MCU- en CTSU-weergawes voordat 'n nuwe produk ontwikkel word. Hierdie hoofstuk verduidelik die verskille in geraas-teenmaatreëlfunksies tussen elke CTSU-weergawe.

Meetbeginsels en effek van geraas
Die CTSU herhaal laai en ontlaai verskeie kere vir elke metingsiklus. Die meetresultate vir elke laai- of ontladingsstroom word opgehoop en die finale meetresultaat word in die register gestoor. In hierdie metode kan die aantal metings per tydseenheid verhoog word deur die dryfpulsfrekwensie te verhoog, en sodoende die dinamiese reeks (DR) te verbeter en hoogs sensitiewe CTSU-metings te realiseer. Aan die ander kant veroorsaak eksterne geraas veranderinge in die lading- of ontladingsstroom. In 'n omgewing waar periodieke geraas gegenereer word, word die meetresultaat wat in die Sensor Counter Register gestoor is, verreken as gevolg van 'n toename of afname in die hoeveelheid stroom in een rigting. Sulke geraasverwante effekte verminder uiteindelik metingsakkuraatheid. Figuur 3-1 toon 'n beeld van ladingstroomfout as gevolg van periodieke geraas. Die frekwensies wat as periodieke geraas voordoen, is dié wat ooreenstem met die sensordryfpulsfrekwensie en sy harmoniese geraas. Meetfoute is groter wanneer die stygende of dalende rand van die periodieke geraas gesinchroniseer word met die SW1 AAN-periode. Die CTSU is toegerus met hardeware-vlak geraas teenmaatreël funksies as beskerming teen hierdie periodieke geraas.

CTSU1
CTSU1 is toegerus met 'n ewekansige faseverskuiwingsfunksie en 'n hoëfrekwensie geraasverminderingsfunksie (verspreide spektrumfunksie). Die effek op die gemete waarde kan verminder word wanneer die fundamentele harmonieke van die sensordryfpulsfrekwensie en die geraasfrekwensie ooreenstem. Die maksimum instellingswaarde van die sensordryfpulsfrekwensie is 4.0MHz.

Willekeurige faseverskuiwingsfunksie
Figuur 3-2 toon 'n beeld van geraasdesinchronisasie deur gebruik te maak van die ewekansige faseverskuiwingsfunksie. Deur die fase van die sensoraandrywingspuls met 180 grade op ewekansige tydsberekening te verander, kan die eenrigtingtoename/-afname in stroom as gevolg van periodieke geraas ewekansig en glad gemaak word om metingsakkuraatheid te verbeter. Hierdie funksie is altyd in die CTSU-module en TOUCH-module geaktiveer.

Hoëfrekwensie geraasverminderingsfunksie (verspreide spektrumfunksie)
Die hoëfrekwensie-geraasreduksie-funksie meet die sensordryfpulsfrekwensie met doelbewus bygevoegde geklets. Dit maak dan die sinchronisasiepunt ewekansig met die sinchroniese geraas om die piek van die metingsfout te versprei en metingsakkuraatheid te verbeter. Hierdie funksie is altyd geaktiveer in die CTSU-module-uitset en TOUCH-module-uitvoer deur kodegenerering.

CTSU2

Multi-frekwensie meting
Multifrekwensiemeting gebruik veelvuldige sensordryfpulsfrekwensies met verskillende frekwensies. Die verspreide spektrum word nie gebruik om interferensie by elke dryfpulsfrekwensie te vermy nie. Hierdie funksie verbeter immuniteit teen gelei en uitgestraalde RF-geraas omdat dit effektief is teen sinchrone geraas op die sensordryfpulsfrekwensie, sowel as geraas wat deur die aanraakelektrodepatroon ingebring word. Figuur 3-3 toon 'n beeld van hoe gemete waardes in multifrekwensiemeting gekies word, en Figuur 3-4 toon 'n beeld van skeiding van geraasfrekwensies in dieselfde meetmetode. Multifrekwensiemeting gooi die metingsresultate wat deur geraas geraak word weg van die groep metings wat by veelvuldige frekwensies geneem is om metingsakkuraatheid te verbeter.

In toepassingsprojekte wat CTSU-drywer- en TOUCH-middelwaremodules insluit (verwys na die FSP-, FIT- of SIS-dokumentasie), wanneer die "QE for Capacitive Touch"-instelfase uitgevoer word, word die parameters van multifrekwensiemeting outomaties gegenereer, en multi- frekwensiemeting kan gebruik word. Deur gevorderde instellings in die instelfase te aktiveer, kan die parameters dan met die hand ingestel word. Vir besonderhede oor gevorderde modus multi-klok meting instellings, verwys na die Capacitive Touch Advanced Mode Parameter Guide (R30AN0428EJ0100). Figuur 3-5 toon 'n example van steuringsfrekwensie op multifrekwensiemeting. Hierdie example toon die steuringsfrekwensie wat verskyn wanneer die meetfrekwensie op 1MHz gestel is en gewone modusgeleidingsgeraas word op die bord toegepas terwyl die raakelektrode aangeraak word. Grafiek (a) toon die instelling onmiddellik na outo-instelling; die meetfrekwensie is ingestel op +12.5% ​​vir die 2de frekwensie en -12.5% ​​vir die 3de frekwensie gebaseer op die 1ste frekwensie van 1MHz. Die grafiek bevestig dat elke meetfrekwensie inmeng met geraas. Grafiek (b) toon 'n example waarin die meetfrekwensie met die hand ingestel word; die meetfrekwensie is ingestel op -20.3% vir die 2de frekwensie en +9.4% vir die 3de frekwensie gebaseer op die 1ste frekwensie van 1MHz. As 'n spesifieke frekwensie-geraas in die metingsresultate voorkom en die geraasfrekwensie pas by die meetfrekwensie, maak seker dat jy die multi-frekwensie-meting aanpas terwyl jy die werklike omgewing evalueer om interferensie tussen die geraasfrekwensie en die meetfrekwensie te vermy.

Aktiewe skild
In die CTSU2-selfkapasitansiemetode kan 'n aktiewe skild gebruik word om die skildpatroon in dieselfde polsfase as die sensordryfpuls aan te dryf. Om die aktiewe skild te aktiveer, stel in die QE for Capacitive Touch-koppelvlakkonfigurasie die pen wat aan die aktiewe skildpatroon koppel op "skildpen". Aktiewe skild kan ingestel word op een pen per Touch-koppelvlakkonfigurasie (metode). Vir 'n verduideliking van die werking van Active Shield, verwys na die "Capacitive Touch Gebruikersgids vir Kapasitiewe Sensor MCU's (R30AN0424)”. Vir PCB-ontwerpinligting, verwys na die "CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389)“.

Nie-meting Kanaal Uitset Seleksie
In die CTSU2-selfkapasitansie-metode kan pulsuitset in dieselfde fase as die sensoraandrywingspuls gestel word as die nie-meetkanaaluitset. In die QE for Capacitive Touch-koppelvlakkonfigurasie (metode) word nie-meetkanale (aanraakelektrodes) outomaties ingestel op dieselfde pulsfase-uitset vir metodes wat met aktiewe afskerming toegewys is.

Hardeware geraas teenmaatreëls

Tipiese geraas teenmaatreëls

Raak Elektrodepatroonontwerpe aan
Die raakelektrodekring is baie vatbaar vir geraas, wat vereis dat geraasimmuniteit by die hardeware-ontwerp oorweeg moet wordtage. Vir gedetailleerde bordontwerpreëls wat geraasimmuniteit aanpak, verwys asseblief na die nuutste weergawe van die CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389). Figuur 4-1 verskaf 'n uittreksel uit die Gids wat 'n boulbeurt wysview van selfkapasitansie-metode-patroonontwerp, en Figuur 4-2 toon dieselfde vir wedersydse-kapasitansie-metode-patroonontwerp.

1. Elektrodevorm: vierkant of sirkel
2. Elektrode grootte: 10mm tot 15mm
3. Elektrode nabyheid: Elektrodes moet geplaas word by ample afstand sodat hulle nie gelyktydig reageer op die teiken menslike koppelvlak, (na verwys as "vinger" in hierdie dokument); voorgestelde interval: knoppie grootte x 0.8 of meer
4. Draadwydte: ongeveer. 0.15 mm tot 0.20 mm vir gedrukte bord
5. Bedradinglengte: Maak die bedrading so kort as moontlik. Op hoeke, vorm 'n hoek van 45 grade, nie 'n regte hoek nie.
6. Bedradingspasiëring: (A) Maak spasiëring so wyd as moontlik om vals opsporing deur naburige elektrodes te voorkom. (B) 1.27 mm steek
7. Kruisarsering GND-patroonwydte: 5 mm
8. Kruisarsering GND-patroon en knoppie/bedrading-spasiëring(A) area rondom elektrodes: 5mm (B) area rondom bedrading: 3mm of meer oor die elektrode area sowel as die bedrading en teenoorgestelde oppervlak met 'n kruis-gearceerde patroon. Plaas ook 'n kruis-gearceerde patroon in die leë spasies, en verbind die 2 oppervlaktes van kruis-gearceerde patrone deur vias. Verwys na afdeling "2.5 Anti-geraas-uitlegpatroonontwerpe" vir patroonafmetings, aktiewe skild (slegs CTSU2) en ander teen-geraas-teenmaatreëls.
9. Elektrode + bedrading kapasitansie: 50pF of minder
10. Elektrode + bedrading weerstand: 2K0 of minder (insluitend damping-weerstand met 'n verwysingswaarde van 5600)

Figuur 4-1 Patroonontwerpaanbevelings vir selfkapasitansiemetode (uittreksel)

1. Elektrodevorm: vierkant (gekombineerde senderelektrode TX en ontvangerelektrode RX)
2. Elektrode grootte: 10 mm of groter Elektrode nabyheid: Elektrodes moet geplaas word by ample afstand sodat hulle nie gelyktydig op die raakvoorwerp (vinger, ens.) reageer nie (voorgestelde interval: knoppiegrootte x 0.8 of meer)
   • Draadwydte: Die dunste draad wat in staat is deur massaproduksie; ongeveer. 0.15 mm tot 0.20 mm vir gedrukte bord
3. Bedradinglengte: Maak die bedrading so kort as moontlik. Op hoeke, vorm 'n hoek van 45 grade, nie 'n regte hoek nie.
4. Bedradingspasiëring:
   • Maak spasiëring so wyd as moontlik om vals opsporing deur naburige elektrodes te voorkom.
   • Wanneer elektrodes geskei word: 'n 1.27 mm steek
   • 20 mm of meer om koppelingskapasitansiegenerering tussen Tx en Rx te voorkom.
5. Kruisarsering GND-patroon (skildskerm) nabyheid Omdat die penparasitiese kapasitansie in die aanbevole knoppiepatroon betreklik klein is, neem parasitiese kapasitansie toe hoe nader die penne aan GND is.
   • A: 4 mm of meer rondom elektrodes Ons beveel ook aan ongeveer. 2-mm wye kruis-gearceerde GND-vlakpatroon tussen elektrodes.
   • B: 1.27 mm of meer rondom bedrading
6. Tx, Rx parasitiese kapasitansie: 20pF of minder
7. Elektrode + bedrading weerstand: 2kQ of minder (insluitend damping-weerstand met 'n verwysingswaarde van 5600)
8. Moenie die GND-patroon direk onder die elektrodes of bedrading plaas nie. Die aktiewe skildfunksie kan nie vir die wedersydse kapasitansiemetode gebruik word nie.

Figuur 4-2 Patroonontwerpaanbevelings vir wedersydse kapasitansiemetode (uittreksel)

Kragtoevoer ontwerp
Die CTSU is 'n analoog perifere module wat klein elektriese seine hanteer. Wanneer geraas infiltreer die voltagAs dit aan die MCU- of GND-patroon verskaf word, veroorsaak dit potensiële fluktuasie in die sensordryfpuls en verminder die metingsakkuraatheid. Ons stel sterk voor dat 'n geraas-teenmaatreël-toestel by die kragtoevoerlyn of 'n kragtoevoerkring aan boord gevoeg word om veilig krag aan die MCU te verskaf.

Voltage Voorsieningsontwerp
Optrede moet geneem word wanneer die kragtoevoer vir die stelsel of boordtoestel ontwerp word om geraasinfiltrasie via die MCU-kragtoevoerpen te voorkom. Die volgende ontwerpverwante aanbevelings kan help om geraasinfiltrasie te voorkom.

• Hou die kragtoevoerkabel na die stelsel en interne bedrading so kort as moontlik om impedansie te verminder.
• Plaas en plaas 'n geraasfilter (ferrietkern, ferrietkraal, ens.) om hoëfrekwensiegeraas te blokkeer.
• Verminder die rimpeling op die MCU-kragtoevoer. Ons beveel aan om 'n lineêre reguleerder op die MCU se voltage aanbod. Kies 'n lineêre reguleerder met lae geraas-uitset en hoë PSRR-eienskappe.
• Wanneer daar verskeie toestelle met hoë stroombelasting op die bord is, beveel ons aan dat 'n aparte kragtoevoer vir die MCU ingevoeg word. As dit nie moontlik is nie, skei die patroon by die wortel van die kragtoevoer.
• Wanneer 'n toestel met 'n hoë stroomverbruik op die MCU-pen gebruik word, gebruik 'n transistor of FET.

Figuur 4-3 toon verskeie uitlegte vir die kragtoevoerlyn. Vo is die kragtoevoer voltage, dit is die verbruikstroomfluktuasie wat voortspruit uit IC2-bewerkings, en Z is die kragtoevoerlynimpedansie. Vn is die voltage gegenereer deur die kragtoevoerlyn en kan bereken word as Vn = in×Z. Die GND-patroon kan op dieselfde manier oorweeg word. Vir meer besonderhede oor die GND-patroon, verwys na 4.1.2.2 GND-patroonontwerp. In konfigurasie (a) is die kragtoevoerlyn na die MCU lank, en die IC2-toevoerlyne vertak naby die MCU se kragtoevoer. Hierdie konfigurasie word nie aanbeveel as die MCU se voltage toevoer is vatbaar vir Vn geraas wanneer die IC2 in werking is. (b) en (c) stroombaandiagramme van (b) en (c) is dieselfde as (a), maar die patroonontwerpe verskil. (b) vertak die kragtoevoerlyn vanaf die wortel van die kragtoevoer, en die effek van Vn-geraas word verminder deur Z tussen die kragtoevoer en die MCU te minimaliseer. (c) verminder ook die effek van Vn deur die oppervlakarea en lynwydte van die kragtoevoerlyn te vergroot om Z te minimaliseer.

GND-patroonontwerp
Afhangende van die patroonontwerp, kan geraas die GND veroorsaak, wat die verwysingsvoltage vir die MCU en boordtoestelle, om in potensiaal te wissel, wat CTSU-metingsakkuraatheid verminder. Die volgende wenke vir GND-patroonontwerp sal help om potensiële fluktuasie te onderdruk.

• Bedek leë spasies met 'n soliede GND-patroon soveel as moontlik om impedansie oor 'n groot oppervlak te verminder.
• Gebruik 'n borduitleg wat verhoed dat geraas die MCU via die GND-lyn binnedring deur die afstand tussen die MCU en toestelle met hoë stroomladings te vergroot en die MCU van die GND-patroon te skei.

Figuur 4-4 toon verskeie uitlegte vir die GND-lyn. In hierdie geval is dit die verbruikstroomskommeling wat voortspruit uit IC2-bewerkings, en Z is die kragtoevoerlynimpedansie. Vn is die voltage gegenereer deur die GND-lyn en kan bereken word as Vn = in×Z. In konfigurasie (a) is die GND-lyn na die MCU lank en smelt saam met die IC2 GND-lyn naby die MCU se GND-pen. Hierdie konfigurasie word nie aanbeveel nie aangesien die MCU se GND-potensiaal vatbaar is vir Vn-geraas wanneer die IC2 in werking is. In konfigurasie (b) smelt die GND-lyne saam by die wortel van die kragtoevoer GND-pen. Geraas-effekte vanaf Vn kan verminder word deur die GND-lyne van die MCU en die IC2 te skei om die spasie tussen die MCU en Z te minimaliseer. Alhoewel die stroombaandiagramme van (c) en (a) dieselfde is, verskil die patroonontwerpe. Konfigurasie (c) verminder die effek van Vn deur die oppervlakarea en lynwydte van die GND-lyn te vergroot om Z te minimaliseer.

Koppel die TSCAP kapasitor se GND aan die GND soliede patroon wat aan die MCU se VSS terminaal gekoppel is sodat dit dieselfde potensiaal as die VSS terminaal het. Moenie die TSCAP-kapasitor se GND van die MCU se GND skei nie. As die impedansie tussen die TSCAP-kapasitor se GND en die MCU se GND hoog is, sal die hoëfrekwensie geraasverwerpingsprestasie van die TSCAP-kapasitor afneem, wat dit meer vatbaar maak vir kragtoevoergeraas en eksterne geraas.

Verwerk ongebruikte penne
Deur ongebruikte penne in 'n hoë impedansietoestand te laat, maak die toestel vatbaar vir die uitwerking van eksterne geraas. Maak seker dat jy alle ongebruikte penne verwerk nadat jy na die ooreenstemmende MCU Faily-hardewarehandleiding van elke pen verwys het. As 'n aftrekweerstand nie geïmplementeer kan word nie weens 'n gebrek aan monteerarea, stel die penuitsetinstelling na lae uitset vas.

Uitgestraalde RF-geraas teenmaatreëls

TS Pen Damping Weerstand
Die damping resistor gekoppel aan die TS pen en die elektrode se parasitiese kapasitansie komponent funksioneer as 'n laagdeurlaatfilter. Die verhoging van die damping resistor verlaag die afsnyfrekwensie en verlaag dus die vlak van uitgestraalde geraas wat die TS-pen infiltreer. Wanneer die kapasitiewe metingslading- of ontladingsstroomperiode egter verleng word, moet die sensordryfpulsfrekwensie verlaag word, wat ook die aanraakbespeuringsakkuraatheid verlaag. Vir inligting rakende sensitiwiteit wanneer die dampingweerstand in die selfkapasitansiemetode, verwys na “5. Selfkapasitansie-metode-knoppiepatrone en kenmerkdata” in die CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389)

Digitale sein geraas
Digitale seinbedrading wat kommunikasie hanteer, soos SPI en I2C, en PWM-seine vir LED- en oudio-uitset is 'n bron van uitgestraalde geraas wat die raakelektrodekring beïnvloed. Wanneer jy digitale seine gebruik, oorweeg die volgende voorstelle tydens die ontwerp stage.

• Wanneer die bedrading reghoekige hoeke (90 grade) insluit, sal geraasstraling vanaf die skerpste punte toeneem. Maak seker dat die bedradinghoeke 45 grade of minder is, of geboë, om geraasstraling te verminder.
• Wanneer die digitale seinvlak verander, word die oorskiet of onderdruk as hoëfrekwensie geraas uitgestraal. As teenmaatreël, voeg advertensie inamping-weerstand op die digitale seinlyn om die oor- of onderskiet te onderdruk. Nog 'n metode is om 'n ferrietkraal langs die lyn in te voeg.
• Plaas die lyne vir digitale seine en die raakelektrodekring sodat hulle nie raak nie. As die konfigurasie vereis dat die lyne parallel loop, hou soveel moontlik afstand tussen hulle en plaas 'n GND-skild langs die digitale lyn.
• Wanneer 'n toestel met 'n hoë stroomverbruik op die MCU-pen gebruik word, gebruik 'n transistor of FET.

Multi-frekwensie meting
As u 'n MCU gebruik wat met CTSU2 ingebed is, maak seker dat u multifrekwensiemeting gebruik. Vir besonderhede, sien 3.3.1 Multifrekwensiemeting.

Geraas-teenmaatreëls uitgevoer
Oorweging van geleide geraas-immuniteit is belangriker in stelselkragtoevoerontwerp as in MCU-bordontwerp. Om mee te begin, ontwerp die kragtoevoer om voltage met lae geraas na die toestelle wat op die bord gemonteer is. Vir besonderhede oor kragtoevoerinstellings, verwys na 4.1.2 Kragtoevoerontwerp. Hierdie afdeling beskryf geraas-teenmaatreëls wat verband hou met die kragtoevoer sowel as CTSU-funksies wat oorweeg moet word wanneer u MCU-bord ontwerp word om gelei-geraas-immuniteit te verbeter.

Algemene modus filter
Plaas of monteer 'n gemeenskaplike modus filter (gewone modus choke, ferrietkern) om geraas wat die bord binnedring vanaf die kragkabel te verminder. Inspekteer die stelsel se steuringsfrekwensie met 'n geraastoets en kies 'n toestel met hoë impedansie om die geteikende geraasband te verminder. Verwys na die onderskeie items aangesien die installasie posisie verskil na gelang van die tipe filter. Let daarop dat elke tipe filter anders op die bord geplaas word; verwys na die ooreenstemmende verduideliking vir besonderhede. Oorweeg altyd die filteruitleg om geraas in die bord uit te straal. Figuur 4-5 toon 'n Common Mode Filter Uitleg Bvample.

Gewone modus verstikking
Die gewone modus-smoor word gebruik as 'n geraas-teenmaatreël wat op die bord geïmplementeer word, wat vereis dat dit tydens die bord- en stelselontwerpfase ingebed word. Wanneer jy 'n gewone modus choke gebruik, maak seker dat jy die kortste moontlike bedrading gebruik onmiddellik na die punt waar die kragtoevoer aan die bord gekoppel is. Byvoorbeeldample, wanneer die kragkabel en bord met 'n koppelstuk verbind word, sal die plasing van 'n filter onmiddellik na die koppelstuk aan die bordkant voorkom dat die geraas wat via die kabel inkom om oor die bord te versprei.

Ferrietkern
Die ferrietkern word gebruik om geraas wat deur die kabel gelei word, te verminder. Wanneer geraas 'n probleem word na stelselsamestelling, stel 'n clamp-tipe ferrietkern laat jou toe om geraas te verminder sonder om die bord- of stelselontwerp te verander. Byvoorbeeldample, wanneer die kabel en bord met 'n koppelstuk verbind word, sal die plasing van 'n filter net voor die koppelstuk aan die bordkant die geraas wat die bord binnedring, tot die minimum beperk.

Kapasitor Uitleg
Verminder kragtoevoergeraas en rimpelgeraas wat vanaf die kragtoevoer- en seinkabels die bord binnedring deur ontkoppelkapasitors en grootmaatkapasitors naby die MCU-kraglyn of -terminale te ontwerp en te plaas.

Ontkoppel kapasitor
'n Ontkoppelkapasitor kan die voltage daling tussen die VCC- of VDD-kragtoevoerpen en VSS as gevolg van die MCU se huidige verbruik, wat CTSU-metings stabiliseer. Gebruik die aanbevole kapasitansie wat in die MCU-gebruikershandleiding gelys word, en plaas die kapasitor naby die kragtoevoerpen en VSS-pen. Nog 'n opsie is om die patroon te ontwerp deur die hardeware-ontwerpgids vir die teiken MCU-familie te volg, indien beskikbaar.

Grootmaat kapasitor
Grootmaat kapasitors sal rimpelings in die MCU se voltage toevoerbron, stabilisering van die voltage tussen die MCU se kragpen en VSS, en sodoende CTSU-metings stabiliseer. Die kapasitansie van kapasitors sal wissel na gelang van die kragtoevoerontwerp; maak seker dat jy 'n toepaslike waarde gebruik om te verhoed dat ossillasie of voltage druppel.

Multi-frekwensie meting
Multi-frekwensie meting, 'n funksie van CTSU2, is effektief in die verbetering van gelei geraas immuniteit. Indien geraasimmuniteit 'n bekommernis in jou ontwikkeling is, kies 'n MCU toegerus met CTSU2 om van die multi-frekwensie metingsfunksie gebruik te maak. Vir besonderhede, verwys na 3.3.1 Multifrekwensiemeting.

Oorwegings vir GND-skild en elektrodeafstand
Figuur 1 toon 'n beeld van ruisonderdrukking deur gebruik te maak van die geleidingsruistoevoegingspad van die elektrodeskerm. Deur 'n GND-skild om die elektrode te plaas en die skild wat die elektrode omring, nader aan die elektrode te bring, versterk die kapasitiewe koppeling tussen die vinger en die skild. Die geraaskomponent (VNOISE) ontsnap na B-GND, wat fluktuasies in die CTSU-meetstroom verminder. Let daarop dat hoe nader die skild aan die elektrode is, hoe groter is die CP, wat lei tot verminderde aanrakingsensitiwiteit. Nadat die afstand tussen die skild en die elektrode verander is, bevestig die sensitiwiteit in afdeling 5. Selfkapasitansie Metode Knoppie Patrone en Eienskappe Data van CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389).

Sagteware filters

Raakbespeuring gebruik kapasitansiemetingsresultate om te bepaal of 'n sensor aangeraak is of nie (AAN of AF) deur beide CTSU-bestuurder en TOUCH-module-sagteware te gebruik. Die CTSU-module voer geraasvermindering op die kapasitansiemetingsresultate uit en gee die data deur na die TOUCH-module wat aanraking bepaal. Die CTSU bestuurder sluit die IIR bewegende gemiddelde filter as die standaard filter. In die meeste gevalle kan die standaardfilter voldoende SNR en responsiwiteit verskaf. Kragtiger geraasverminderingsverwerking kan egter vereis word, afhangende van die gebruikerstelsel. Figuur 5-1 toon die datavloei deur aanraakbespeuring. Gebruikersfilters kan tussen die CTSU-bestuurder en die TOUCH-module geplaas word vir geraasverwerking. Verwys na die toepassingsnota hieronder vir gedetailleerde instruksies oor hoe om filters in 'n projek te inkorporeer file sowel as 'n sagteware filter sample kode en gebruik bvampdie projek file. RA Family Capacitive Touch Software Filter Sample Program (R30AN0427)

Hierdie afdeling stel effektiewe filters vir elke EMC-standaard bekend.

Tabel 5-1 EMC-standaard en ooreenstemmende sagtewarefilters

EMC-standaard	Verwagte geraas	Ooreenstemmende sagteware filter
IEC61000-4-3	Willekeurige geraas	IIR filter
Uitgestraalde immuniteit,
IEC61000-4-6	Periodieke geraas	FIR filter
Geleide immuniteit

IIR filter
Die IIR-filter (Infinite Impulse Response-filter) benodig minder geheue en spog met 'n klein berekeningslading, wat dit ideaal maak vir laekragstelsels en toepassings met baie knoppies. Deur dit as 'n laagdeurlaatfilter te gebruik, help dit om hoëfrekwensiegeraas te verminder. Sorg moet egter gedra word aangesien hoe laer die afsnyfrekwensie, hoe langer is die afsaktyd, wat die AAN/UIT oordeelsproses sal vertraag. Die enkelpool eerste-orde IIR-filter word bereken deur die volgende formule te gebruik, waar a en b koëffisiënte is, xn die insetwaarde is, yn die uitsetwaarde en yn-1 die onmiddellik vorige uitsetwaarde is.

Wanneer die IIR-filter as 'n laagdeurlaatfilter gebruik word, kan koëffisiënte a en b bereken word deur die volgende formule te gebruik, waar die samplingfrekwensie is fs en die afsnyfrekwensie is fc.

FIR filter
Die FIR-filter (Finite Impulse Response-filter) is 'n hoogs stabiele filter wat minimale akkuraatheid agteruitgang veroorsaak as gevolg van berekeningsfoute. Afhangende van die koëffisiënt, kan dit as 'n laagdeurlaatfilter of banddeurlaatfilter gebruik word, wat beide periodieke geraas en ewekansige geraas verminder, en sodoende SNR verbeter. Maar omdat aamplese van 'n sekere vorige tydperk word gestoor en bereken, geheuegebruik en berekeningslading sal in verhouding tot die filterkraanlengte toeneem. Die FIR-filter word bereken deur die volgende formule te gebruik, waar L en h0 tot hL-1 koëffisiënte is, xn die invoerwaarde is, xn-I die invoerwaarde voor s is.ample i, en yn is die uitsetwaarde.

Gebruik Bvamples
Hierdie afdeling bied eksamples van geraasverwydering met behulp van IIR- en FIR-filters. Tabel 5-2 toon filtertoestande en Figuur 5-2 toon 'n example van ewekansige geraasverwydering.

Tabel 5-2 Filtergebruik Bvamples

Filterformaat	Toestand 1	Toestand 2	Opmerkings
Enkelpolige eerste-orde IIR	b=0.5	b=0.75
FIR	L=4 h0~ hL-1=0.25	L=8 h0~ hL-1=0.125	Gebruik 'n eenvoudige bewegende gemiddelde

Gebruiksnotas rakende meetsiklus
Die frekwensiekenmerke van sagtewarefilters verander na gelang van die akkuraatheid van die metingsiklus. Daarbenewens sal jy dalk nie verwagte filterkenmerke kry nie as gevolg van afwykings of variasies in die metingsiklus. Om prioriteit op filterkenmerke te fokus, gebruik 'n hoëspoed on-chip ossillator (HOCO) of 'n eksterne kristal ossillator as die hoofklok. Ons beveel ook aan om aanraakmetingsuitvoeringsiklusse met 'n hardeware-tydhouer te bestuur.

Woordelys

Termyn	Definisie
CTSU	Kapasitiewe raaksensoreenheid. Ook gebruik in CTSU1 en CTSU2.
CTSU1	Tweede generasie CTSU IP. “1” word bygevoeg om van CTSU2 te onderskei.
CTSU2	Derde generasie CTSU IP.
CTSU bestuurder	CTSU-bestuurdersagteware gebundel in Renesas sagteware pakkette.
CTSU module	'n Eenheid van CTSU-bestuurdersagteware wat ingebed kan word met die Smart Configurator.
TOUCH middelware	Middelware vir verwerking van aanraakbespeuring wanneer CTSU gebruik word wat in Renesas-sagtewarepakkette gebundel is.
RAAK module	'n Eenheid van TOUCH-middelware wat met die Smart Configurator ingebed kan word.
r_ctsu module	Die CTSU-bestuurder word in die Smart Configurator vertoon.
rm_touch module	Die TOUCH-module wat in die Smart Configurator vertoon word
CCO	Huidige beheer ossillator. Die stroombeheerde ossillator word in kapasitiewe aanraaksensors gebruik. Ook geskryf as ICO in sommige dokumente.
ICO	Dieselfde as CCO.
TSCAP	'n Kapasitor vir die stabilisering van die CTSU interne voltage.
Damping weerstand	'n Weerstand word gebruik om penskade of effekte as gevolg van eksterne geraas te verminder. Vir besonderhede, verwys na die Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389).
VDC	Voltage Down Converter. Kragtoevoerkring vir kapasitiewe sensormeting ingebou in die CTSU.
Multi-frekwensie meting	'n Funksie wat veelvuldige sensoreenheidhorlosies met verskillende frekwensies gebruik om aanraking te meet; dui die multi-klok meting funksie aan.
Sensor dryf pols	Sein wat die geskakelde kapasitor aandryf.
Sinchroniese geraas	Geraas by die frekwensie wat ooreenstem met die sensoraandrywingspuls.
PB	Toerusting onder toets. Dui die toestel aan wat getoets moet word.
LDO	Lae uitvalreguleerder
PSRR	Kragtoevoer Verwerpingsrantsoen
FDV	Buigsame sagtewarepakket
PAS	Firmware-integrasietegnologie.
SIS	Sagteware-integrasiestelsel

Hersieningsgeskiedenis

Ds.	Datum	Beskrywing
		Bladsy	Opsomming
1.00	31 Mei 2023	–	Aanvanklike hersiening
2.00	25 Desember 2023	–	Vir IEC61000-4-6
		6	Het algemene modus geraasimpak by 2.2 gevoeg
		7	Items by Tabel 2-5 gevoeg
		9	Hersiene teks in 3.1, gekorrigeer Figuur 3-1
			Hersiene teks in 3-2
		10	In 3.3.1, hersiene teks en bygevoeg Figuur 3-4. Geskrapte verduideliking van hoe om instellings vir multifrekwensiemetings te verander en bygevoegde verduideliking van multifrekwensiemetingsinterferensiefrekwensie Figuur 3-5e3-5.
		11	Het verwysingsdokumente by 3.2.2 gevoeg
		14	Bygevoeg nota aangaande TSCAP kapasitor GND verbinding aan 4.1.2.2
		15	Bygevoeg nota oor bedrading hoek ontwerp by 4.2.2
		16	Bygevoeg 4.3 Uitgevoerde geraas-teenmaatreëls
		18	Hersiene afdeling 5.

Algemene voorsorgmaatreëls in die hantering van mikroverwerkingseenheid- en mikrobeheereenheidprodukte

Die volgende gebruiksnotas is van toepassing op alle mikroverwerkingseenheid- en mikrobeheereenheidprodukte van Renesas. Vir gedetailleerde gebruiksaantekeninge oor die produkte wat deur hierdie dokument gedek word, verwys na die relevante afdelings van die dokument sowel as enige tegniese opdaterings wat vir die produkte uitgereik is.

1. Voorsorgmaatreël teen elektrostatiese ontlading (ESD)
   'n Sterk elektriese veld, wanneer dit aan 'n CMOS-toestel blootgestel word, kan die hekoksied vernietig en uiteindelik die toestel se werking afbreek. Stappe moet gedoen word om die opwekking van statiese elektrisiteit so veel as moontlik te stop, en dit vinnig te verdryf wanneer dit plaasvind. Omgewingsbeheer moet voldoende wees. Wanneer dit droog is, moet 'n lugbevochtiger gebruik word. Dit word aanbeveel om te verhoed dat isolators gebruik word wat maklik statiese elektrisiteit kan opbou. Halfgeleiertoestelle moet in 'n antistatiese houer, statiese afskermsak of geleidende materiaal gestoor en vervoer word. Alle toets- en meetgereedskap, insluitend werkbanke en vloere, moet geaard wees. Die operateur moet ook gegrond word met 'n polsband. Halfgeleiertoestelle moet nie met kaal hande aangeraak word nie. Soortgelyke voorsorgmaatreëls moet getref word vir gedrukte stroombaanborde met gemonteerde halfgeleiertoestelle.
2. Verwerking by aanskakeling
   Die toestand van die produk is ongedefinieerd op die tydstip wanneer krag voorsien word. Die toestande van interne stroombane in die LSI is onbepaald en die toestande van registerinstellings en penne is ongedefinieer op die tydstip wanneer krag voorsien word. In 'n voltooide produk waar die terugstelsein op die eksterne terugstelpen toegepas word, word die toestande van penne nie gewaarborg vanaf die tyd wanneer krag voorsien word totdat die herstelproses voltooi is nie. Net so word die toestande van penne in 'n produk wat teruggestel word deur 'n on-chip aanskakel-terugstelfunksie nie gewaarborg vanaf die tyd wanneer krag voorsien word totdat die krag die vlak bereik waarop terugstelling gespesifiseer is nie.
3. Invoer van sein tydens afskakeltoestand
   Moenie seine of 'n I/O-optrekkragtoevoer invoer terwyl die toestel afgeskakel is nie. Die stroominspuiting wat voortspruit uit die invoer van so 'n sein of I/O-optrekkragtoevoer kan wanfunksionering veroorsaak en die abnormale stroom wat op hierdie tydstip in die toestel beweeg, kan agteruitgang van interne elemente veroorsaak. Volg die riglyn vir insetsein tydens die afskakeltoestand soos beskryf in jou produkdokumentasie.
4. Hantering van ongebruikte penne
   Hanteer ongebruikte penne volgens die aanwysings gegee onder hantering van ongebruikte penne in die handleiding. Die insetpenne van CMOS-produkte is oor die algemeen in die hoë-impedansie-toestand. In werking met 'n ongebruikte pen in die oopkringtoestand, word ekstra elektromagnetiese geraas in die omgewing van die LSI geïnduseer, 'n gepaardgaande deurskietstroom vloei intern, en wanfunksies vind plaas as gevolg van die valse herkenning van die pentoestand as 'n insetsein moontlik word.
5. Klokseine
   Nadat 'n terugstelling toegepas is, laat die terugstellyn eers los nadat die bedryfskloksein stabiel geword het. Wanneer die kloksein geskakel word tydens programuitvoering, wag totdat die teikenkloksein gestabiliseer is. Wanneer die kloksein gegenereer word met 'n eksterne resonator of vanaf 'n eksterne ossillator tydens 'n terugstelling, maak seker dat die terugstellyn eers vrygestel word na volle stabilisering van die kloksein. Verder, wanneer jy oorskakel na 'n kloksein wat met 'n eksterne resonator of deur 'n eksterne ossillator geproduseer word terwyl programuitvoering aan die gang is, wag totdat die teikenkloksein stabiel is.
6. Voltage toepassingsgolfvorm by die insetpen
   Golfvormvervorming as gevolg van insetgeraas of 'n gereflekteerde golf kan wanfunksionering veroorsaak. As die invoer van die CMOS-toestel in die area tussen VIL (Maks.) en VIH (Min.) bly weens geraas, bv.ample, kan die toestel wanfunksioneer. Wees versigtig om te verhoed dat kletsende geraas die toestel binnedring wanneer die insetvlak vasgestel is, en ook in die oorgangsperiode wanneer die insetvlak deur die area tussen VIL (Maks.) en VIH (Min.) gaan.
7. Verbod op toegang tot gereserveerde adresse
   Toegang tot gereserveerde adresse is verbode. Die gereserveerde adresse word verskaf vir moontlike toekomstige uitbreiding van funksies. Moenie toegang tot hierdie adresse kry nie, aangesien die korrekte werking van die LSI nie gewaarborg word nie.
8. Verskille tussen produkte
   Voordat jy van een produk na 'n ander verander, bvample, na 'n produk met 'n ander onderdeelnommer, bevestig dat die verandering nie tot probleme sal lei nie. Die eienskappe van 'n mikroverwerkingseenheid of mikrobeheereenheidprodukte in dieselfde groep, maar met 'n ander onderdeelnommer, kan verskil in terme van interne geheuekapasiteit, uitlegpatroon en ander faktore, wat die reekse van elektriese eienskappe kan beïnvloed, soos kenmerkende waardes , bedryfsmarges, immuniteit teen geraas en hoeveelheid uitgestraalde geraas. Wanneer jy na 'n produk met 'n ander onderdeelnommer verander, implementeer 'n stelsel-evalueringstoets vir die gegewe produk.

Kennisgewing

1. Beskrywings van stroombane, sagteware en ander verwante inligting in hierdie dokument word slegs verskaf om die werking van halfgeleierprodukte en toepassings bv.amples. Jy is ten volle verantwoordelik vir die inkorporering of enige ander gebruik van die stroombane, sagteware en inligting in die ontwerp van jou produk of stelsel. Renesas Electronics ontken enige aanspreeklikheid vir enige verliese en skade aangegaan deur jou of derde partye wat voortspruit uit die gebruik van hierdie stroombane, sagteware of inligting.
2. Renesas Electronics ontken hiermee uitdruklik enige waarborge teen en aanspreeklikheid vir skending of enige ander eise wat patente, kopiereg of ander intellektuele eiendomsregte van derde partye behels, deur of voortspruitend uit die gebruik van Renesas Electronics produkte of tegniese inligting wat in hierdie dokument beskryf word, insluitend maar nie beperk tot die produkdata, tekeninge, kaarte, programme, algoritmes en toepassing bvamples.
3. Geen lisensie, uitdruklik, geïmpliseer of andersins, word hierby toegestaan ​​onder enige patente, kopiereg of ander intellektuele eiendomsregte van Renesas Electronics of ander nie.
4. Jy sal verantwoordelik wees om te bepaal watter lisensies van enige derde partye vereis word, en om sodanige lisensies te verkry vir die wettige invoer, uitvoer, vervaardiging, verkope, gebruik, verspreiding of ander wegdoening van enige produkte wat Renesas Electronics-produkte insluit, indien nodig.
5. Jy mag nie enige Renesas Electronics-produk, hetsy in sy geheel of gedeeltelik, verander, wysig, kopieer of reverse engineer nie. Renesas Electronics ontken enige aanspreeklikheid vir enige verliese of skade aangegaan deur jou of derde partye wat voortspruit uit sodanige verandering, wysiging, kopiëring of omgekeerde ingenieurswese.
6. Renesas Electronics produkte word geklassifiseer volgens die volgende twee kwaliteit grade: "Standaard" en "Hoë Kwaliteit". Die beoogde toepassings vir elke Renesas Electronics-produk hang af van die produk se kwaliteitsgraad, soos hieronder aangedui.
   "Standaard": Rekenaars; kantoortoerusting; kommunikasietoerusting; toets- en meettoerusting; oudio- en visuele toerusting; elektroniese huishoudelike toestelle; masjien gereedskap; persoonlike elektroniese toerusting; industriële robotte; ens.
   "Hoë Kwaliteit": Vervoertoerusting (motors, treine, skepe, ens.); verkeersbeheer (verkeersligte); grootskaalse kommunikasietoerusting; sleutel finansiële terminale stelsels; veiligheidsbeheertoerusting; ens.
   Tensy dit uitdruklik aangewys word as 'n hoëbetroubaarheidsproduk of 'n produk vir moeilike omgewings in 'n Renesas Electronics-datablad of ander Renesas Electronics-dokument, is Renesas Electronics-produkte nie bedoel of gemagtig vir gebruik in produkte of stelsels wat 'n direkte bedreiging vir menslike lewe kan inhou nie. of liggaamlike besering (kunsmatige lewensondersteunende toestelle of stelsels; chirurgiese inplantings; ens.) of kan ernstige eiendomskade veroorsaak (ruimtestelsel; ondersese herhalers; kernkragbeheerstelsels; vliegtuigbeheerstelsels; sleutelaanlegstelsels; militêre toerusting; ens.). Renesas Electronics ontken enige aanspreeklikheid vir enige skade of verliese aangegaan deur jou of enige derde partye wat voortspruit uit die gebruik van enige Renesas Electronics-produk wat strydig is met enige Renesas Electronics-datablad, gebruikershandleiding of ander Renesas Electronics-dokument.
7. Geen halfgeleierproduk is veilig nie. Nieteenstaande enige sekuriteitsmaatreëls of kenmerke wat in Renesas Electronics hardeware of sagteware produkte geïmplementeer kan word, sal Renesas Electronics geen aanspreeklikheid hê wat voortspruit uit enige kwesbaarheid of sekuriteitsbreuk nie, insluitend maar nie beperk nie tot enige ongemagtigde toegang tot of gebruik van 'n Renesas Electronics produk of 'n stelsel wat 'n Renesas Electronics-produk gebruik. RENESAS ELECTRONICS WAARBORG OF WAARBORG NIE DAT RENESAS ELECTRONICS-PRODUKTE OF ENIGE STELSELS GESKEP DEUR RENESAS ELECTRONICS-PRODUKTE ONSKAKBAAR SAL WEES OF VRY VAN KORRUPSIE, AANVAL, VIRUSSE, BEVESTIGING, OORSTREKING, BINNESTORING ION (“Vulnerability Issues”) . RENESAS ELECTRONICS WYS ENIGE EN ALLE VERANTWOORDELIKHEID OF AANSPREEKLIKHEID WAT VOORTKOM UIT OF VERWANT IS MET ENIGE KWESBAARHEIDSKWESSIES. VERDER WYS RENESAS ELECTRONICS ENIGE EN ALLE WAARBORGE, UITDRUKKELIJK OF GEÏSPLISEERD, MET BETREKKING TOT HIERDIE DOKUMENT EN ENIGE VERWANTE OF GEMIDENDE SAGTEWARE, INGEVOLGE DAARVAN IE VAN VERHANDELBAARHEID, OF GESKIKTHEID VIR 'N SPESIFIEKE DOEL.
8. Wanneer jy Renesas Electronics-produkte gebruik, verwys na die jongste produkinligting (datablaaie, gebruikershandleidings, toepassingsaantekeninge, "Algemene notas vir die hantering en gebruik van halfgeleiertoestelle" in die betroubaarheidshandboek, ens.), en maak seker dat gebruikstoestande binne die omvang is. gespesifiseer deur Renesas Electronics met betrekking tot maksimum graderings, bedryfskragtoevoer voltage reeks, hitte-afvoer-eienskappe, installasie, ens. Renesas Electronics ontken enige aanspreeklikheid vir enige wanfunksies, mislukkings of ongelukke wat voortspruit uit die gebruik van Renesas Electronics-produkte buite sodanige gespesifiseerde reekse.
9. Alhoewel Renesas Electronics poog om die kwaliteit en betroubaarheid van Renesas Electronics-produkte te verbeter, het halfgeleierprodukte spesifieke eienskappe, soos die voorkoms van mislukking teen 'n sekere tempo en wanfunksionering onder sekere gebruiksomstandighede. Tensy aangewys as 'n hoëbetroubaarheidsproduk of 'n produk vir moeilike omgewings in 'n Renesas Electronics-datablad of ander Renesas Electronics-dokument, is Renesas Electronics-produkte nie onderhewig aan stralingsweerstandontwerp nie. Jy is verantwoordelik vir die implementering van veiligheidsmaatreëls om te waak teen die moontlikheid van liggaamlike besering, besering of skade wat deur brand veroorsaak word, en/of gevaar vir die publiek in die geval van 'n mislukking of wanfunksionering van Renesas Electronics-produkte, soos veiligheidsontwerp vir hardeware en sagteware, insluitend maar nie beperk nie tot oortolligheid, brandbeheer en voorkoming van wanfunksies, toepaslike behandeling vir veroudering agteruitgang of enige ander toepaslike maatreëls. Omdat die evaluering van mikrorekenaarsagteware alleen baie moeilik en onprakties is, is jy verantwoordelik vir die evaluering van die veiligheid van die finale produkte of stelsels wat deur jou vervaardig word.
10. Kontak asseblief 'n Renesas Electronics-verkoopskantoor vir besonderhede oor omgewingsake soos die omgewingsversoenbaarheid van elke Renesas Electronics-produk. Jy is verantwoordelik daarvoor om toepaslike wette en regulasies wat die insluiting of gebruik van beheerde stowwe reguleer noukeurig en voldoende te ondersoek, insluitend sonder beperking, die EU RoHS-richtlijn, en die gebruik van Renesas Electronics-produkte in ooreenstemming met al hierdie toepaslike wette en regulasies. Renesas Electronics ontken enige aanspreeklikheid vir skade of verliese wat plaasvind as gevolg van jou nie-nakoming van toepaslike wette en regulasies.
11. Renesas Electronics-produkte en -tegnologie sal nie gebruik word vir of geïnkorporeer word in enige produkte of stelsels waarvan die vervaardiging, gebruik of verkoop ingevolge enige toepaslike binnelandse of buitelandse wette of regulasies verbied word nie. Jy sal voldoen aan enige toepaslike uitvoerbeheerwette en regulasies wat afgekondig en geadministreer word deur die regerings van enige lande wat jurisdiksie oor die partye of transaksies beweer.
12. Dit is die verantwoordelikheid van die koper of verspreider van Renesas Electronics-produkte, of enige ander party wat die produk versprei, wegdoen of andersins verkoop of oordra aan 'n derde party, om sodanige derde party vooraf in kennis te stel van die inhoud en voorwaardes soos uiteengesit in hierdie dokument.
13. Hierdie dokument sal nie in enige vorm, geheel of gedeeltelik, sonder die vooraf skriftelike toestemming van Renesas Electronics herdruk, gereproduseer of gedupliseer word nie.
14. Kontak asseblief 'n Renesas Electronics verkoopskantoor indien jy enige vrae het oor die inligting vervat in hierdie dokument of Renesas Electronics produkte.

• (Nota1) “Renesas Electronics” soos in hierdie dokument gebruik, beteken Renesas Electronics Corporation en sluit ook sy direk of indirek beheerde filiale in.
• (Nota2) "Renesas Electronics-produk(te)" beteken enige produk wat deur of vir Renesas Electronics ontwikkel of vervaardig is.

Headquarters
TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu, Koto-ku, Tokio 135-0061, Japan www.renesas.com

Handelsmerke
Renesas en die Renesas-logo is handelsmerke van Renesas Electronics Corporation. Alle handelsmerke en geregistreerde handelsmerke is die eiendom van hul onderskeie eienaars.

Kontak inligting
Vir verdere inligting oor 'n produk, tegnologie, die mees opgedateerde weergawe van 'n dokument, of jou naaste verkoopskantoor, besoek asseblief www.renesas.com/contact/.

• 2023 Renesas Electronics Corporation. Alle regte voorbehou.

Dokumente / Hulpbronne

RENESAS RA2E1 Kapasitiewe Sensor MCU [pdf] Gebruikersgids RA2E1, RX Family, RA Family, RL78 Family, RA2E1 Kapasitiewe Sensor MCU, RA2E1, Kapasitiewe Sensor MCU, Sensor MCU

Verwysings

• Gebruikershandleiding