Ynhâld ferstopje
1 RENESAS RA2E1 Capacitive Sensor MCU
2 Oerview
3 CTSU Noise Countermeasure Funksjes
4 Hardware Noise Countermeasures
5 Software Filters
6 Algemiene foarsoarchsmaatregels yn it behanneljen fan produkten foar mikroferwurkings- en mikrocontroller-ienheden
7 Dokuminten / Resources
7.1 Referinsjes

RENESAS-logo

RENESAS RA2E1 Capacitive Sensor MCU

RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-produkt

Kapasityf sensor MCU
Kapasitive Touch Noise Immunity Guide

Ynlieding
De Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) kin gefoelich wêze foar lûd yn har omlizzende omjouwing, om't it minút feroaringen yn kapasitânsje kin detectearje, generearre troch net winske falske elektryske sinjalen (lûd). It effekt fan dit lûd kin ôfhingje fan it hardware-ûntwerp. Dêrom nimme tsjinmaatregels by it ûntwerp stage sil liede ta in CTSU MCU dy't resistint is foar miljeu-lûd en effektive produktûntwikkeling. Dizze applikaasjenota beskriuwt manieren om lûdimmuniteit te ferbetterjen foar produkten dy't de Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) brûke troch de IEC's noise-immuniteitsnormen (IEC61000-4).

Doelapparaat
RX Family, RA Family, RL78 Family MCU's en Renesas Synergy ™ dy't de CTSU ynbêde (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

Noarmen behannele yn dizze oanfraachnota 

  • IEC-61000-4-3
  • IEC-61000-4-6

Oerview

De CTSU mjit de hoemannichte statyske elektrisiteit fan 'e elektryske lading as in elektrode oanrekke wurdt. As it potinsjeel fan 'e oanraakelektrode feroaret troch lûd by mjitting, feroaret de oplaadstroom ek, wat de mjitten wearde beynfloedet. Spesifyk kin in grutte fluktuaasje yn 'e mjitten wearde de touchdrompel oerstekke, wêrtroch't it apparaat net wurket. Lytse fluktuaasjes yn 'e mjitten wearde kinne ynfloed hawwe op applikaasjes dy't lineêre mjittingen nedich binne. Kennis oer CTSU-kapasitive touch-deteksjegedrach en boardûntwerp is essensjeel by it beskôgjen fan lûdimmuniteit foar CTSU-kapasitive touchsystemen. Wy riede earste-kear CTSU-brûkers oan om harsels te ferkennen mei de CTSU- en kapasitive touchprinsipes troch de folgjende relatearre dokuminten te bestudearjen.

Noise Soarten en tsjinmaatregels

EMC Standerts
Tabel 2-1 jout in list fan EMC noarmen. Lûd kin operaasjes beynfloedzje troch it systeem te ynfiltrearjen troch luchtgatten en ferbiningskabels. Dizze list yntrodusearret IEC 61000 noarmen as eksamples te beskriuwen de soarten lûdsoerlêst ûntwikkelers moatte wêze bewust fan te garandearjen goede operaasjes foar systemen mei help fan de CTSU. Sjoch asjebleaft de lêste ferzje fan IEC 61000 foar fierdere details.

Tabel 2-1 EMC-testnoarmen (IEC 61000)

Test Beskriuwing Oerview Standert
Bestriele immuniteitstest Test foar immuniteit foar relatyf hege frekwinsje RF-lûd IEC 61000-4-3
Immuniteitstest útfierd Test foar immuniteit foar relatyf leechfrekwinsje RF-lûd IEC 61000-4-6
Electrostatic Discharge Test (ESD) Test foar immuniteit foar elektrostatyske ûntlading IEC 61000-4-2
Electrical Fast Transient / Burst Test (EFT/B) Test foar ymmuniteit foar trochgeande pulsearre transiente antwurden yntrodusearre yn stroomfoarsjenningslinen, ensfh. IEC 61000-4-4

Tabel 2-2 listet it prestaasjekritearium foar immuniteitstests. Prestaasjekritearia binne spesifisearre foar EMC-immuniteitstests, en resultaten wurde beoardiele op basis fan 'e wurking fan' e apparatuer tidens de test (EUT). Prestaasjekritearia binne itselde foar elke standert.

Tabel 2-2 Prestaasjekritearia foar immuniteitstest

Prestaasjekriterium Beskriuwing
A De apparatuer sil trochgean te wurkjen lykas bedoeld tidens en nei de test.

Gjin degradaasje fan prestaasjes of ferlies fan funksje is tastien ûnder in prestaasjesnivo oantsjutte troch de fabrikant as de apparatuer wurdt brûkt lykas bedoeld.
B De apparatuer sil trochgean te wurkjen lykas bedoeld tidens en nei de test.

Gjin degradaasje fan prestaasjes of ferlies fan funksje is tastien ûnder in prestaasjesnivo oantsjutte troch de fabrikant as de apparatuer wurdt brûkt lykas bedoeld. Tidens de test is degradaasje fan prestaasjes lykwols tastien. Gjin feroaring fan werklike bestjoeringssysteem steat of bewarre gegevens is tastien.
C Tydlik ferlies fan funksje is tastien, op betingst dat de funksje sels werom te heljen is of kin wurde restaurearre troch de wurking fan 'e kontrôles.

RF Noise tsjinmaatregels

RF-lûd jout elektromagnetyske weagen fan radiofrekwinsjes oan dy't brûkt wurde troch televyzje- en radio-útstjoerings, mobile apparaten en oare elektryske apparatuer. RF-lûd kin direkt yn in PCB sûpe of it kin fia de stroomfoarsjenning en oare ferbûne kabels yngean. Op it boerd moatte foar it earste en foar de lêste op systeemnivo maatregels nommen wurde foar lûdsoerlêst, lykas fia de stroomlieding. De CTSU mjit kapasitânsje troch it te konvertearjen yn in elektrysk sinjaal. Feroaring yn kapasitânsje troch touch is ekstreem lyts, dus om normale touchdeteksje te garandearjen, moatte de sensorpin en de stroomfoarsjenning fan 'e sensor sels wurde beskerme tsjin RF-lûd. Twa tests mei ferskillende testfrekwinsjes binne beskikber om te testen foar RF-lûdimmuniteit: IEC 61000-4-3 en IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 is in útstriele immuniteitstest en wurdt brûkt om lûdimmuniteit te evaluearjen troch direkt in sinjaal fan it radiofrekwinsje elektromagnetysk fjild oan te passen oan de EUT. It RF elektromagnetysk fjild farieart fan 80MHz oant 1GHz of heger, wat konvertearret nei golflingten fan sawat 3.7m oant 30cm. Om't dizze golflingte en de lingte fan 'e PCB ferlykber binne, kin it patroan fungearje as in antenne, dy't de CTSU-mjitresultaten negatyf beynfloedet. Dêrneist, as de wiring lingte of parasitêre capacitance ferskilt foar eltse touch elektrodes, de troffen frekwinsje kin ferskille foar eltse terminal. Ferwize nei Tabel 2-3 foar details oangeande de útstriele immuniteitstest.

Tabel 2-3 útstriele immuniteit Test

Frekwinsjeberik Testnivo Test Field Strength
80MHz-1GHz

Oant 2.7GHz of oant 6.0GHz, ôfhinklik fan testferzje

 1 1 V/m
2 3 V/m
3 10 V/m
4 30 V/m
X Oantsjutte yndividueel

IEC 61000-4-6 is in útfierde immuniteitstest en wurdt brûkt om frekwinsjes te evaluearjen tusken 150kHz en 80MHz, in berik leger dan dat fan 'e útstriele immuniteitstest. Dizze frekwinsjeband hat in golflingte fan ferskate meters of mear, en de golflingte fan 150 kHz berikt sa'n 2 km. Om't it lestich is om in RF-elektromagnetysk fjild fan dizze lingte direkt op 'e EUT oan te passen, wurdt in testsinjaal tapast op in kabel direkt ferbûn mei de EUT om it effekt fan leechfrekwinsjewellen te evaluearjen. Koartere golflingten beynfloedzje benammen stroomfoarsjenning en sinjaalkabels. Bygelyksample, as in frekwinsje band feroarsaket lûd dat beynfloedet de macht kabel en de macht oanbod voltage destabilisearret, kinne de CTSU-mjittingsresultaten wurde beynfloede troch lûd oer alle pinnen. Tabel 2-4 jout details oer de útfierde immuniteitstest.

Tabel 2-4 Utfierd immunitetstest

Frekwinsjeberik Testnivo Test Field Strength
150kHz-80MHz 1 1 v rms
2 3 v rms
3 10 v rms
X Oantsjutte yndividueel

Yn in AC Netzteil-ûntwerp dêr't it systeem GND of MCU VSS terminal is net ferbûn oan in kommersjele macht oanbod grûn terminal, útfierd lûd kin direkt ynfiere it bestjoer as mienskiplike modus lûd, dat kin feroarsaakje lûd yn de CTSU mjitting resultaten as in knop is oanrekke.RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-1

Figure 2-1 toant de Common Mode Noise Entrance Paad en Figure 2-2 toant de relaasje tusken Common Mode Noise en mjitstrom. Fanút it perspektyf fan GND (B-GND) fan it bestjoer liket gewoane moduslûd te fluktuearjen as lûd op 'e ierde GND (E-GND) is. Dêrnjonken, om't de finger (minsklike lichem) dy't de touchelektrode (PAD) oanrekket, is keppele oan E-GND fanwegen stray capacitance, wurdt gewoane moduslûd oerbrocht en liket te fluktuearjen op deselde manier as E-GND. As de PAD op dit punt wurdt oanrekke, wurdt it lûd (VNOISE) generearre troch gewoane moduslûd tapast op 'e kapasitânsje Cf foarme troch de finger en de PAD, wêrtroch't de oplaadstroom mjitten troch de CTSU fluktuearret. Feroarings yn 'e oplaadstroom ferskine as digitale wearden mei boppesteande lûd. As it lûd fan 'e mienskiplike modus frekwinsjekomponinten omfettet dy't oerienkomme mei de driuwfrekwinsje fan' e CTSU en syn harmoniken, kinne de mjitresultaten signifikant fluktuearje. Tabel 2-5 jout in list mei tsjinmaatregels nedich foar it ferbetterjen fan RF-lûdimmuniteit. De measte tsjinmaatregels binne mienskiplik foar it ferbetterjen fan sawol útstriele immuniteit as útfierde immuniteit. Ferwize asjebleaft nei de seksje fan elk korrespondearjend haadstik lykas neamd foar elke ûntwikkelingstap.

Tabel 2-5 List fan ferplichte tsjinmaatregels foar ferbetteringen fan RF-lûdimmuniteit

Untwikkelingsstap Tsjinmaatregels nedich op tiid fan ûntwerp Oerienkommende seksjes
MCU seleksje (CTSU funksje seleksje) It brûken fan in MCU ynbêde mei CTSU2 wurdt oanrikkemandearre as lûdimmuniteit in prioriteit is.

· CTSU2 anty-lûd tsjinmaatregelsfunksjes ynskeakelje:

¾ Multi-frekwinsje mjitting

¾ Aktyf skyld

¾ Ynstelle op net-mjitting kanaal útfier by it brûken fan in aktyf skyld

 

Or

· CTSU anty-lûd tsjinmaatregelsfunksjes ynskeakelje:

¾ Willekeurige faze shift funksje

¾ Funksje foar lûdreduksje mei hege frekwinsje

  

 

 

3.3.1   Multi-frekwinsje Measurement

3.3.2    Aktive Shield

3.3.3    Non-mjitting Channel Utfier Seleksje

 

 

 

3.2.1   Random Phase Shift Funksje

3.2.2    Hege frekwinsje Noise Reduksjefunksje (fersprieding

spektrumfunksje)
Hardware-ûntwerp · Board design brûkend oanrikkemandearre elektrodes patroan

 

· Brûk in macht oanbod boarne foar lege-noise útfier

· GND patroan design oanbefelling: yn in grûn systeem brûke dielen foar in mienskiplike modus noise tsjinmaatregels

 

 

 

· Ferminderje lûdsinfiltraasjenivo by de sensorpin troch it oanpassen fan de damping wjerstân wearde.

· Plak damping wjerstân op kommunikaasje line

· Untwerp en plak passende capacitator op MCU Netzteil line

 4.1.1 Touch elektrodepatroan Designs

4.1.2.1  Voltage Supply Design

4.1.2.2  GND Pattern Design

4.3.1 Common Mode Filter

4.3.4 Oerwagings foar GND Shield en elektrodes ôfstân

 

 

4.2.1  TS Pin Damping Ferset

4.2.2  Digital Signal Noise

4.3.4 Oerwagings foar GND Shield en elektrodes ôfstân
Software ymplemintaasje Pas it softwarefilter oan om it effekt fan lûd op mjitten wearden te ferminderjen

· IIR bewegend gemiddelde (effektyf foar de measte willekeurige lûdgefallen)

· FIR bewegend gemiddelde (foar spesifisearre periodyk lûd)

  

 

5.1   IIR filter

 

5.2  FIR filter

ESD Noise (elektrostatyske ûntlading)

Elektrostatyske ûntlading (ESD) wurdt generearre as twa opladen objekten yn kontakt binne of yn 'e buert lizze. Statyske elektrisiteit opboud binnen it minsklik lichem kin elektroden berikke op in apparaat sels fia in overlay. Ofhinklik fan 'e hoemannichte elektrostatyske enerzjy tapast op' e elektrode, kinne de CTSU-mjittingsresultaten beynfloede wurde, wêrtroch skea oan it apparaat sels feroarsake wurdt. Dêrom moatte tsjinmaatregels wurde yntrodusearre op it systeemnivo, lykas beskermingsapparaten op it boerdsirkwy, boardoverlays en beskermjende húsfesting foar it apparaat. De IEC 61000-4-2-standert wurdt brûkt om ESD-ymmuniteit te testen. Tabel 2-6 jout ESD test details. De doelapplikaasje en eigenskippen fan it produkt sille it fereaske testnivo bepale. Foar mear details, ferwize nei de IEC 61000-4-2 standert. As ESD de touchelektrode berikt, genereart it fuortendaliks in potinsjeel ferskil fan ferskate kV. Dit kin feroarsaakje dat pulslûd yn 'e CTSU mjitten wearde komt, it ferminderjen fan mjittingsnauwkeurigens, of kin de mjitting stopje fanwegen de deteksje fan overvoltage of oerstreaming. Tink derom dat semiconductor-apparaten net binne ûntworpen om direkte tapassing fan ESD te wjerstean. Dêrom moat de ESD-test wurde útfierd op it ôfmakke produkt mei it boerd beskerme troch de apparaatkoffer. Tsjinmaatregels yntrodusearre op it boerd sels binne feilige maatregels om it circuit te beskermjen yn it seldsume gefal dat ESD, om ien of oare reden, yn it boerd komt.

Tabel 2-6 ESD Test

Testnivo Test Voltage
Nim kontakt op mei Discharge Lucht ûntslach
1 2 kV 2 kV
2 4 kV 4 kV
3 6 kV 8 kV
4 8 kV 15 kV
X Oantsjutte yndividueel Oantsjutte yndividueel

EFT Noise (Electrical Fast Transients)
Elektryske produkten generearje in ferskynsel neamd Electrical Fast Transients (EFT), lykas in werom elektromotoryske krêft as de macht wurdt ynskeakele fanwegen de ynterne konfiguraasje fan 'e macht oanbod of chattering lûd op estafette switches. Yn omjouwings wêr't meardere elektryske produkten op ien of oare manier ferbûn binne, lykas op stroomstrips, kin dit lûd troch stroomfoarsjenningslinen reizgje en de wurking fan oare apparatuer beynfloedzje. Sels krêftlinen en sinjaallinen fan elektryske produkten dy't net binne ynstutsen yn in dielde stroomstrip kinne wurde beynfloede troch de loft gewoan troch tichtby machtlinen of sinjaallinen fan 'e lûdboarne te wêzen. De IEC 61000-4-4-standert wurdt brûkt om EFT-ymmuniteit te testen. IEC 61000-4-4 evaluearret immuniteit troch ynjeksje fan periodike EFT-sinjalen yn 'e EUT-krêft- en sinjaallinen. EFT-lûd genereart in periodike puls yn 'e CTSU-mjittingsresultaten, wat de krektens fan' e resultaten kin ferleegje of falske touchdeteksje feroarsaakje. Tabel 2-7 jout EFT / B (Electrical Fast Transient Burst) test details.

Tabel 2-7 EFT / B Test

Testnivo Open Circuit Test Voltage (peak) Pulse werhellingsfrekwinsje (PRF)
Streamtafier

Line / Ground Wire

 Sinjaal / Control Line
1 0.5 kV 0.25 kV 5 kHz of 100 kHz
2 1 kV 0.5 kV
3 2 kV 1 kV
4 4 kV 2 kV
X Oantsjutte yndividueel Oantsjutte yndividueel

CTSU Noise Countermeasure Funksjes

CTSUs binne foarsjoen fan lûd tsjinmaatregels funksjes, mar de beskikberens fan eltse funksje ferskilt ôfhinklik fan de ferzje fan de MCU en CTSU jo brûke. Befêstigje altyd de MCU- en CTSU-ferzjes foardat jo in nij produkt ûntwikkelje. Dit haadstik ferklearret de ferskillen yn lûd tsjinmaatregels funksjes tusken eltse CTSU ferzje.

Meetprinsipes en effekt fan lûd
De CTSU werhellet it opladen en ûntladen meardere kearen foar elke mjitsyklus. De mjittingsresultaten foar elke lading as ûntlaadstroom wurde sammele en it definitive mjitresultaat wurdt opslein yn it register. Yn dizze metoade kin it oantal mjittingen per ienheid tiid wurde ferhege troch it fergrutsjen fan de stasjonspulsfrekwinsje, sadat it dynamyske berik (DR) ferbetterje en heul gefoelige CTSU-mjittingen realisearje. Oan 'e oare kant feroarsaket eksterne lûd feroaringen yn' e lading of ûntlaadstroom. Yn in omjouwing wêr't periodyk lûd wurdt generearre, wurdt it mjitresultaat opslein yn it Sensor Counter Register kompensearre troch in ferheging of fermindering fan 'e hoemannichte stroom yn ien rjochting. Sokke lûd-relatearre effekten ferminderje úteinlik mjitting krektens. Figure 3-1 toant in ôfbylding fan lading hjoeddeistige flater fanwege periodike noise. De frekwinsjes dy't posearje as periodyk lûd binne dejingen dy't oerienkomme mei de pulsfrekwinsje fan 'e sensordrive en har harmoniske lûd. Mjitflaters binne grutter as de opkommende of fallende râne fan it periodike lûd wurdt syngronisearre mei de SW1 ON-perioade. De CTSU is foarsjoen fan hardware-nivo lûd tsjinmaatregelsfunksjes as beskerming tsjin dit periodike lûd.RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-2

CTSU1
CTSU1 is foarsjoen fan in willekeurige faze shift funksje en in hege-frekwinsje lûd reduksje funksje (spread spectrum funksje). It effekt op de mjitten wearde kin wurde fermindere as de fûnemintele harmonics fan de sensor drive puls frekwinsje en de lûd frekwinsje oerienkomt. De maksimale ynstelwearde fan 'e pulsfrekwinsje fan' e sensor drive is 4.0MHz.

Random Phase Shift Funksje
figuer 3-2 toant in byld fan noise desyngronisaasje mei help fan de willekeurige faze shift funksje. Troch it feroarjen fan de faze fan 'e sensor drive puls troch 180 graden op willekeurich timing, de unidirectional ferheging / fermindering fan strom fanwege periodike lûd kin wurde willekeurich en glêd te ferbetterjen mjitting krektens. Dizze funksje is altyd ynskeakele yn de CTSU module en TOUCH module. RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-3

Funksje foar lûdreduksje mei hege frekwinsje (ferspriedingsspektrumfunksje)
De funksje foar lûdreduksje mei hege frekwinsje mjit de pulsfrekwinsje fan 'e sensordrive mei opsetsin tafoege chattering. It randomisearret dan it syngronisaasjepunt mei it syngroane lûd om de peak fan 'e mjitflater te fersprieden en de mjittingseakens te ferbetterjen. Dizze funksje is altyd ynskeakele yn de CTSU module útfier en TOUCH module útfier troch koade generaasje.

CTSU2

Multi-frekwinsje Measurement
Multi-frekwinsje mjitting brûkt meardere sensor drive puls frekwinsjes mei ferskillende frekwinsjes. It spriedingsspektrum wurdt net brûkt om ynterferinsje te foarkommen by elke drivepulsfrekwinsje. Dizze funksje ferbettert de ymmuniteit tsjin útfierd en útstriele RF-lûd, om't it effektyf is tsjin syngroane lûd op 'e pulsfrekwinsje fan' e sensordrive, lykas ek lûd ynfierd troch it touchelektrodepatroan. figuer 3-3 toant in byld fan hoe't mjitten wearden wurde selektearre yn multi-frekwinsje mjitting, en figuer 3-4 toant in byld fan skieden lûd frekwinsjes yn deselde mjitmetoade. Multi-frekwinsje mjitting smyt de mjitresultaten beynfloede troch lûd út 'e groep mjittingen nommen op meardere frekwinsjes om mjittingsnauwkeurigens te ferbetterjen. RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-4

Yn tapassingsprojekten dy't CTSU-bestjoerder en TOUCH-middleware-modules omfetsje (ferwize nei de FSP-, FIT- of SIS-dokumintaasje), as de "QE for Capacitive Touch"-tuningfaze wurdt útfierd, wurde de parameters fan multi-frekwinsjemjitting automatysk generearre, en multi- frekwinsjemjitting kin brûkt wurde. Troch avansearre ynstellings yn te skeakeljen yn 'e tuningfaze kinne de parameters dan mei de hân ynsteld wurde. Foar details oangeande avansearre modus multi-klok mjitting ynstellings, ferwize nei de Capacitive Touch Advanced Mode Parameter Guide (R30AN0428EJ0100). Figuer 3-5 lit in eksample fan Interference Frequency op Multi-frekwinsje Measurement. Dizze eksample toant de ynterferinsje frekwinsje dy't ferskynt as de mjitting frekwinsje is ynsteld op 1MHz en mienskiplike modus conduction lûd wurdt tapast op it bestjoer wylst de touch elektrodes wurdt oanrekke. Grafyk (a) toant de ynstelling fuortendaliks nei auto-tuning; de mjitfrekwinsje is ynsteld op +12.5% foar de 2e frekwinsje en -12.5% foar de 3e frekwinsje basearre op de 1e frekwinsje fan 1MHz. De grafyk befêstiget dat elke mjitfrekwinsje ynterfereart mei lûd. Grafyk (b) lit in eks sjenample wêryn de mjitfrekwinsje mei de hân is ôfstimd; de mjitfrekwinsje is ynsteld op -20.3% foar de 2e frekwinsje en +9.4% foar de 3e frekwinsje basearre op de 1e frekwinsje fan 1MHz. As in spesifike frekwinsjelûd ferskynt yn 'e mjitresultaten en de lûdsfrekwinsje komt oerien mei de mjitfrekwinsje, soargje derfoar dat jo de mjitting mei meardere frekwinsje oanpasse wylst jo de eigentlike omjouwing evaluearje om ynterferinsje te foarkommen tusken de lûdfrekwinsje en de mjitfrekwinsje.RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-5

Aktive Shield
Yn 'e CTSU2 selskapasiteitmetoade kin in aktyf skyld brûkt wurde om it skyldpatroan te riden yn deselde pulsfaze as de sensor-drive-puls. Om it aktive skyld yn te skeakeljen, set yn 'e QE for Capacitive Touch-ynterface-konfiguraasje de pin dy't oanslút op it aktive skyldpatroan op "shield pin." Aktive skyld kin ynsteld wurde op ien pin per Touch ynterface konfiguraasje (metoade). Foar in útlis oer de wurking fan Active Shield, ferwize nei de "Capacitive Touch User's Guide foar Capacitive Sensor MCU's (R30AN0424)”. Foar PCB-ûntwerpynformaasje, ferwize nei de "CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389)“.

Non-mjitting Channel Output Seleksje
Yn 'e CTSU2-selskapasitânsjemetoade kin pulsútfier yn deselde faze as de sensor-drive-puls ynsteld wurde as de net-mjittingskanaalútfier. Yn de QE foar Capacitive Touch ynterface konfiguraasje (metoade) wurde net-mjitting kanalen (touch elektroden) automatysk ynsteld op deselde puls faze útfier foar metoaden tawiisd mei aktive shielding.

Hardware Noise Countermeasures

Typyske Noise Countermeasures

Touch elektrodepatroanûntwerpen
It oanraakelektrodesirkwy is heul gefoelich foar lûd, wêrtroch't lûdimmuniteit moat wurde beskôge by it hardware-ûntwerp.tage. Foar detaillearre board design regels dy't oanpakke noise immuniteit, nim dan ferwize nei de lêste ferzje fan de CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389). Ofbylding 4-1 jout in úttreksel út 'e Gids mei in oerview fan self-capacitance metoade patroan design, en figuer 4-2 toant itselde foar mutual-capacitance metoade patroan design.

  1. Elektrodefoarm: fjouwerkant of sirkel
  2. Elektrode grutte: 10mm oant 15mm
  3. Elektroden tichtby: Elektroden moatte wurde pleatst by ample ôfstân sadat se net reagearje tagelyk oan de doelgroep minsklike ynterface, (oantsjutten as "finger" yn dit dokumint); suggerearre ynterval: knop grutte x 0.8 of mear
  4. Draadbreedte: ca. 0.15 mm oant 0.20 mm foar printe board
  5. Wiring lingte: Meitsje de wiring sa koart mooglik. Op hoeken foarmje in 45-graden hoeke, net in rjochte hoeke.
  6. Wiring spacing: (A) Meitsje spacing sa breed mooglik om foar te kommen falske opspoaren troch oanbuorjende elektroden. (B) 1.27mm pitch
  7. Cross-arcearre GND patroan breedte: 5mm
  8. Cross-arcearre GND patroan en knop / wiring spacing (A) gebiet om elektrodes: 5mm (B) gebiet om wiring: 3mm of mear oer de elektrodes gebiet likegoed as de wiring en tsjinoerstelde oerflak mei in cross-arcearre patroan. Plak ek in krúspatroan yn de lege romten, en ferbine de 2 oerflakken fan krúspatroanen troch fias. Ferwize nei paragraaf "2.5 Anti-Noise Layout Pattern Designs" foar cross-arcearre patroan diminsjes, aktyf skyld (allinich CTSU2), en oare anty-lûd tsjinmaatregels.
  9. Elektrode + wiring capacitance: 50pF of minder
  10. Elektrode + wiring ferset: 2K0 of minder (ynklusyf dampwjerstân mei in referinsjewearde fan 5600)

Ofbylding 4-1 Oanbefellings foar patroanûntwerp foar metoade foar selskapasitaasje (úttreksel)

  1. Elektrodefoarm: fjouwerkant (kombinearre stjoerderelektrode TX en ûntfangerelektrode RX)
  2. Elektrode grutte: 10mm of grutter Elektrode tichtby: Elektroden moatte wurde pleatst by ample ôfstân sadat se net tagelyk reagearje op it oanraakobjekt (finger, ensfh.), (foarsteld ynterval: knopgrutte x 0.8 of mear)
    • Wire breedte: De tinne tried by steat troch massa produksje; ca. 0.15 mm oant 0.20 mm foar printe board
  3. Wiring lingte: Meitsje de wiring sa koart mooglik. Op hoeken foarmje in 45-graden hoeke, net in rjochte hoeke.
  4. Wiring ôfstân:
    • Meitsje ôfstân sa breed mooglik om falske deteksje te foarkommen troch oanbuorjende elektroden.
    • As elektroden wurde skieden: in 1.27mm pitch
    • 20mm of mear om foar te kommen coupling capacitance generaasje tusken Tx en Rx.
  5. Cross-hatched GND patroan (shield guard) tichtby Omdat de pin parasitêre capacitance yn de rekommandearre knop patroan is relatyf lyts, parasitêr capacitance nimt ta de nauwer de pins binne GND.
    • A: 4mm of mear om elektroden Wy advisearje ek ca. 2-mm breed cross-arget GND plane patroan tusken elektroden.
    • B: 1.27mm of mear om wiring
  6. Tx, Rx parasitêre kapasiteit: 20pF of minder
  7. Elektrode + wiring ferset: 2kQ of minder (ynklusyf dampwjerstân mei in referinsjewearde fan 5600)
  8. Pleats it GND-patroan net direkt ûnder de elektroden of bedrading. De aktive skyldfunksje kin net brûkt wurde foar de metoade foar ûnderlinge kapasitânsje.

Ofbylding 4-2 Oanbefellings foar patroanûntwerp foar ûnderlinge kapasitânsjemetoade (útsûndering)

Power Supply Design
De CTSU is in analoge perifeare module dy't minút elektryske sinjalen omgiet. As lûd ynfiltrearret de voltage levere oan it MCU- as GND-patroan, feroarsaket potinsjele fluktuaasjes yn 'e sensor-drive-puls en ferminderet de mjittingsnauwkeurigens. Wy riede sterk oan om in apparaat foar lûdskontrôle ta te foegjen oan 'e stroomfoarsjenningsline as in oanboarne stroomfoarsjenning om feilich stroom oan' e MCU te leverjen.

Voltage Supply Design
Aksje moat wurde nommen by it ûntwerpen fan de stroomfoarsjenning foar it systeem as oanboordapparaat om lûdsinfiltraasje te foarkommen fia de MCU-voedingspin. De folgjende oanbefellings foar ûntwerp kinne helpe om ynfiltraasje fan lûd te foarkommen.

  • Hâld de macht oanbod kabel nei it systeem en ynterne wiring sa koart mooglik te minimalisearje impedance.
  • Plak en ynfoegje in lûdfilter (ferritkearn, ferrietkraal, ensfh.) Om heechfrekwinsje lûd te blokkearjen.
  • Minimalisearje de rimpel op 'e MCU-voeding. Wy riede oan om in lineêre regulator te brûken op 'e MCU's voltage oanbod. Selektearje in lineêre regulator mei lege-lûd útfier en hege PSRR skaaimerken.
  • As d'r ferskate apparaten binne mei hege aktuele loads op it boerd, riede wy oan om in aparte stroomfoarsjenning foar de MCU yn te foegjen. As dit net mooglik is, skiede it patroan oan 'e woartel fan' e macht oanbod.
  • As jo ​​​​in apparaat útfiere mei hege stroomferbrûk op 'e MCU-pin, brûk dan in transistor as FET.

figuer 4-3 toant ferskate yndielings foar de macht oanbod line. Vo is de macht oanbod voltage, it is de konsumpsje hjoeddeistige fluktuaasje as gefolch fan IC2 operaasjes, en Z is de macht supply line impedance. Vn is de voltage oanmakke troch de macht oanbod line en kin wurde berekkene as Vn = yn × Z. It GND-patroan kin op deselde wize wurde beskôge. Foar mear details oer it GND-patroan, ferwize nei 4.1.2.2 GND Pattern Design. Yn konfiguraasje (a) is de stroomfoarsjenning nei de MCU lang, en de IC2-oanfierlinen tûke tichtby de stroomfoarsjenning fan 'e MCU. Dizze konfiguraasje wurdt net oanrikkemandearre as de MCU's voltage oanbod is gefoelich foar Vn lûd as de IC2 is yn wurking. (b) en (c) circuit diagrammen fan (b) en (c) binne itselde as (a), mar it patroan ûntwerpen ferskille. (b) tûken de macht oanbod line út 'e woartel fan' e macht oanbod, en it effekt fan Vn lûd wurdt fermindere troch minimalisearje Z tusken de macht oanbod en de MCU. (c) ferleget ek it effekt fan Vn troch it fergrutsjen fan it oerflak en line breedte fan 'e macht oanbod line te minimalisearje Z.

RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-6

GND Pattern Design
Ofhinklik fan it patroanûntwerp kin lûd de GND feroarsaakje, dat is de referinsjevoltage foar de MCU en onboard apparaten, te fluktuearjen yn potinsjeel, ôfnimmende CTSU mjitting krektens. De folgjende hints foar GND-patroanûntwerp sille helpe om potinsjele fluktuaasjes te ûnderdrukken.

  • Cover lege romten mei in solide GND-patroan safolle mooglik om impedânsje oer in grut oerflak te minimalisearjen.
  • Brûk in boerdyndieling dy't foarkomt dat lûd de MCU fia de GND-line ynfiltrearret troch de ôfstân te fergrutsjen tusken de MCU en apparaten mei hege hjoeddeistige loads en de MCU te skieden fan it GND-patroan.

Figure 4-4 lit ferskate opmaak sjen foar de GND-line. Yn dit gefal, it is de konsumpsje hjoeddeistige fluktuaasje as gefolch fan IC2 operaasjes, en Z is de macht supply line impedance. Vn is de voltage generearre troch de GND line en kin wurde berekkene as Vn = yn × Z. Yn konfiguraasje (a) is de GND-line nei de MCU lang en fusearret mei de IC2 GND-line by de GND-pin fan 'e MCU. Dizze konfiguraasje wurdt net oanrikkemandearre, om't it GND-potinsjeel fan 'e MCU gefoelich is foar Vn-lûd as de IC2 yn wurking is. Yn konfiguraasje (b) fusearje de GND-rigels oan 'e woartel fan' e GND-pin fan 'e stroomfoarsjenning. Lûdseffekten fan Vn kinne wurde fermindere troch de GND-rigels fan 'e MCU en de IC2 te skieden om de romte tusken de MCU en Z te minimalisearjen. Hoewol de circuitdiagrammen fan (c) en (a) itselde binne, ferskille de patroanûntwerpen. Konfiguraasje (c) ferleget it effekt fan Vn troch it fergrutsjen fan it oerflak en de linebreedte fan 'e GND-line om Z te minimalisearjen. RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-7

Ferbine de GND fan 'e TSCAP-kondensator oan it GND-bêst patroan dat is ferbûn mei de VSS-terminal fan 'e MCU, sadat it itselde potinsjeel hat as de VSS-terminal. Skeakelje de GND fan 'e TSCAP-kondensator net fan' e GND fan 'e MCU. As de impedânsje tusken de GND fan 'e TSCAP-kondensator en de GND's fan' e MCU heech is, sil de prestaasje fan hege frekwinsje lûdôfwizing fan 'e TSCAP-kondensator ôfnimme, wat it gefoeliger makket foar lûd fan stroomfoarsjenning en eksterne lûd.

Net brûkte pins ferwurkje
It ferlitten fan net brûkte pinnen yn in steat mei hege impedânsje makket it apparaat gefoelich foar de effekten fan eksterne lûd. Soargje derfoar dat jo alle net brûkte pins ferwurkje nei't jo ferwize nei de oerienkommende MCU Faily-hardwarehantlieding fan elke pin. As in pulldown wjerstân kin net ymplemintearre wurde fanwege gebrek oan mounting gebiet, fix de pin útfier ynstelling nei lege útfier.

Útstriele RF Noise Tsjinmaatregelen

TS Pin Dampferset
De damping wjerstannen ferbûn mei de TS pin en de elektrodes parasitêr capacitance komponint funksje as in low-pass filter. It fergrutsjen fan de damping wjerstân ferleget de cut-off frekwinsje, dus ferleget it nivo fan útstrieling lûd infiltrating de TS pin. As de kapasitive mjitlading of ûntlaadstroomperioade lykwols wurdt ferlingd, moat de pulsfrekwinsje fan 'e sensordrive wurde ferlege, wat ek de krektens fan oanraakdeteksje ferleget. Foar ynformaasje oangeande gefoelichheid by it feroarjen fan de dampferwize nei "5. Self-capacitance Metoade Button Patterns en Characteristics Data" yn 'e CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389)

Digital Signal Noise
Digitale sinjaal bedrading dy't omgiet kommunikaasje, lykas SPI en I2C, en PWM sinjalen foar LED en audio útfier is in boarne fan útstrieling lûd dat beynfloedet de touch elektrodes circuit. By it brûken fan digitale sinjalen, beskôgje de folgjende suggestjes tidens it ûntwerp stage.

  • As de bedrading rjochthoekige hoeken (90 graden) omfettet, sil lûdstrieling fan 'e skerpste punten tanimme. Soargje derfoar dat de wiring hoeken binne 45 graden of minder, of kromme, te ferminderjen lûd strieling.
  • As it digitale sinjaalnivo feroaret, wurdt de overshoot of undershoot útstjoerd as heechfrekwinsje lûd. As tsjinmaatregel, ynfoegje adamping wjerstân op 'e digitale sinjaal line te ûnderdrukke de overshoot of undershoot. In oare metoade is in ynfoegje in ferrite kraal lâns de line.
  • Layout de linen foar digitale sinjalen en de touch elektrodes circuit sadat se net oanreitsje. As de konfiguraasje fereasket dat de reëls rinne parallel, hâld safolle ôfstân tusken harren as mooglik en ynfoegje in GND skyld lâns de digitale line.
  • As jo ​​​​in apparaat útfiere mei hege stroomferbrûk op 'e MCU-pin, brûk dan in transistor as FET.

Multi-frekwinsje Measurement
As jo ​​​​in MCU brûke ynbêde mei CTSU2, soargje derfoar dat jo mjitting fan meardere frekwinsje brûke. Foar details, sjoch 3.3.1 Multi-frekwinsje Measurement.

Utfierd Noise Countermeasures
Beskôging fan útfierde lûdsimmuniteit is wichtiger yn ûntwerp fan systeemstroomfoarsjenning dan yn ûntwerp fan MCU-board. Om te begjinnen, ûntwerpe de macht oanbod te leverjen voltage mei leech lûd oan de apparaten fêstmakke op it boerd. Foar details oangeande stromforsyningsinnstillinger, ferwize nei 4.1.2 Power Supply Design. Dizze seksje beskriuwt tsjinmaatregels foar lûd yn ferbân mei de stroomfoarsjenning en ek CTSU-funksjes dy't moatte wurde beskôge by it ûntwerpen fan jo MCU-boerd om útfierde lûdimmuniteit te ferbetterjen.

Common Mode Filter
Plak of mount in mienskiplike modus filter (gewoane modus choke, ferrite kearn) te ferminderjen lûd yn it bestjoer fan de macht kabel. Ynspektearje de ynterferinsjefrekwinsje fan it systeem mei in lûdstest en selektearje in apparaat mei hege impedânsje om de rjochte lûdsbân te ferminderjen. Ferwize nei de respektivelike items as de ynstallaasje posysje ferskilt ôfhinklik fan it type filter. Tink derom dat elk type filter wurdt pleatst oars op it boerd; ferwize nei de oerienkommende útlis foar details. Beskôgje altyd de filteryndieling om útstrielend lûd binnen it boerd te foarkommen. figuer 4-5 lit in Common Mode Filter Layout Example.

Common Mode Choke
De mienskiplike modus choke wurdt brûkt as lûd tsjinmaatregels útfierd op it boerd, wêrtroch't it moat wurde ynbêde yn 'e faze fan boerd en systeemûntwerp. As jo ​​​​in mienskiplike modus choke brûke, soargje derfoar dat jo de koartste bedrading mooglik brûke direkt nei it punt wêr't de stroomfoarsjenning is ferbûn mei it bestjoer. Bygelyksample, doe't it ferbinen fan de macht kabel en board mei in connector, sil it pleatsen fan in filter fuortendaliks nei de connector op it bestjoer kant foarkomt dat it lûd ynfierd fia de kabel fan fersprieden oer it bestjoer.

Ferrietkern
De ferritkearn wurdt brûkt om it lûd te ferminderjen dat fia de kabel wurdt útfierd. Wannear't lûd wurdt in probleem nei systeem gearkomste, ynfiering fan in clamp-type ferritkearn kinne jo lûd ferminderje sûnder it bestjoer of systeemûntwerp te feroarjen. Bygelyksample, doe't it ferbinen fan de kabel en board mei in ferbiner, it pleatsen fan in filter krekt foar de connector oan de board kant sil minimalisearje it lûd ynfieren fan it bestjoer. RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-8

Capacitor Layout
Ferminderje stromforsyningslûd en rimpellûd dat it bestjoer ynkomt fan 'e stroomfoarsjenning en sinjaalkabels troch ûntkoppelingskondensatoren en bulkkondensatoren te ûntwerpen en te pleatsen tichtby de MCU-krêftline of terminals.

Decoupling capacitor
In decoupling capacitor kin ferminderjen de voltage drop tusken de VCC of VDD Netzteil pin en VSS fanwege de MCU syn hjoeddeistige konsumpsje, stabilisearjen CTSU mjittingen. Brûk de oanrikkemandearre kapasitânsje neamd yn 'e MCU-brûkershantlieding, pleatst de kondensator tichtby de pin fan' e stroomfoarsjenning en de VSS-pin. In oare opsje is om it patroan te ûntwerpen troch de hantlieding foar hardware-ûntwerp te folgjen foar de doelgroep MCU-famylje, as beskikber.

Bulk kondensator
Bulkkondensatoren sille rimpelingen yn 'e MCU's voltage supply boarne, stabilisearjen fan de voltage tusken de macht pin fan de MCU en VSS, en sa stabilisearjen CTSU mjittingen. De capacitance fan capacitors sil fariearje ôfhinklik fan de macht oanbod design; soargje derfoar dat jo in passende wearde brûke om foar te kommen it generearjen fan oscillaasje of voltage droppe.

Multi-frekwinsje Measurement
Multi-frekwinsje mjitting, in funksje fan CTSU2, is effektyf yn it ferbetterjen fan útfierd lûd immuniteit. As útfierde lûdimmuniteit in soarch is yn jo ûntwikkeling, selektearje dan in MCU foarsjoen fan CTSU2 om gebrûk te meitsjen fan de funksje foar mjitting fan meardere frekwinsje. Foar details, ferwize nei 3.3.1 Multi-frekwinsje Measurement.

Oerwagings foar GND Shield en elektrodes ôfstân
Figure 1 toant in byld fan lûd ûnderdrukking mei help fan de conduction lûd tafoeging paad fan de elektrodes skyld. It pleatsen fan in GND skyld om 'e elektrodes en bringen fan it skyld om de elektrodes tichter by de elektrodes fersterket de kapasitive koppeling tusken de finger en it skyld. De lûdskomponint (VNOISE) ûntsnapt nei B-GND, wêrtroch fluktuaasjes yn 'e CTSU-mjitstroom ferminderje. Tink derom dat hoe tichter it skyld by de elektrode is, hoe grutter de CP, wat resulteart yn fermindere touchsensitiviteit. Nei it feroarjen fan de ôfstân tusken it skyld en de elektrodes, befêstigje de gefoelichheid yn paragraaf 5. Self-capacitance Metoade Button Patterns en Characteristics Data fan CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389). RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-9

Software Filters

Touch-deteksje brûkt resultaten fan kapasitânsjemjittingen om te bepalen oft in sensor is oanrekke of net (ON of OFF) mei sawol CTSU-bestjoerder as TOUCH-modulsoftware. De CTSU-module fiert lûdreduksje op 'e resultaten fan' e kapasitânsjemjitting en jout de gegevens troch oan 'e TOUCH-module dy't oanrekking bepaalt. De CTSU-bestjoerder omfettet it IIR-bewege gemiddelde filter as it standertfilter. Yn 'e measte gefallen kin it standertfilter genôch SNR en responsiveness leverje. Krachtigere ferwurking fan lûdreduksje kin lykwols nedich wêze ôfhinklik fan it brûkerssysteem. Figuer 5-1 toant de Data Flow Troch Touch Detection. Brûkersfilters kinne pleatst wurde tusken de CTSU-bestjoerder en de TOUCH-module foar lûdferwurking. Ferwize nei de oanfraachnota hjirûnder foar detaillearre ynstruksjes oer hoe't jo filters yn in projekt kinne opnimme file likegoed as in software filter sample koade en gebrûk bglampit projekt file. RA Family Capacitive Touch Software Filter Sample Program (R30AN0427) RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-10

Dizze seksje yntroduseart effektive filters foar elke EMC-standert.

Tabel 5-1 EMC Standert en oerienkommende software filters

EMC Standert Ferwachte Noise Oerienkommende softwarefilter
IEC 61000-4-3 Willekeurich lûd IIR filter
útstriele immuniteit,    
IEC 61000-4-6 Periodyk lûd FIR filter
Gefierde immuniteit    

IIR filter
It IIR-filter (Infinite Impulse Response-filter) fereasket minder ûnthâld en hat in lytse berekkeningslast, wêrtroch it ideaal is foar systemen mei leech enerzjy en applikaasjes mei in protte knoppen. It brûken fan dit as in low-pass filter helpt te ferminderjen hege-frekwinsje lûd. Foarsichtich moat lykwols nommen wurde, om't hoe leger de ôfsnijfrekwinsje, hoe langer de delsettingstiid, wat it ON / OFF oardielproses sil fertrage. It ienpolige IIR-filter fan earste-oarder wurdt berekkene mei de folgjende formule, wêrby't a en b koëffisjinten binne, xn de ynfierwearde, yn is de útfierwearde, en yn-1 de direkt foarige útfierwearde.RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-14

As it IIR-filter wurdt brûkt as in leechpassfilter, kinne de koeffizienten a en b berekkene wurde mei de folgjende formule, wêrby't de sampling frekwinsje is fs en de cutoff frekwinsje is fc.

RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-11

FIR filter
It FIR-filter (Finite Impulse Response-filter) is in heul stabyl filter dat minimale fermindering fan krektens optreedt troch berekkeningsflaters. Ofhinklik fan 'e koeffizient kin it brûkt wurde as in leechpassfilter as bandpassfilter, wêrtroch sawol periodyk lûd as willekeurige lûd ferminderet, en sa SNR ferbetterje. Lykwols, om't samples út in bepaalde foarige perioade wurde opslein en berekkene, ûnthâld gebrûk en berekkening load sil tanimme yn ferhâlding ta de filter tap lingte. It FIR-filter wurdt berekkene mei de folgjende formule, wêrby't L en h0 oant hL-1 koeffizienten binne, xn de ynfierwearde is, xn-I de ynfierwearde foarôfgeand oan sample i, en yn is de útfierwearde. RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-12

Gebrûk Examples
Dizze seksje biedt eksamples fan lûdferwidering mei IIR- en FIR-filters. Tabel 5-2 toant filterbetingsten en figuer 5-2 toant in eksample fan willekeurige noise removal.

Tabel 5-2 Filtergebrûk Examples

Filterformaat Betingst 1 Betingst 2 Opmerkings
Single-pole earste-oarder IIR b=0.5 b=0.75  
FIR L=4

h0~ hL-1=0.25

 L=8

h0~ hL-1=0.125

 Brûk in ienfâldich bewegend gemiddelde

RENESAS-RA2E1-Kapasityf-Sensor-MCU-fig-13

Notysjes foar gebrûk oangeande mjitsyklus
De frekwinsjekarakteristiken fan softwarefilters feroarje ôfhinklik fan de krektens fan 'e mjitsyklus. Derneist krije jo miskien gjin ferwachte filtereigenskippen fanwege ôfwikingen of fariaasjes yn 'e mjitsyklus. Foar in fokus prioriteit op filter skaaimerken, brûk in hege-snelheid on-chip oscillator (HOCO) of in eksterne kristal oscillator as de wichtichste klok. Wy riede ek oan om útfieringssyklusen foar touchmjitting te behearjen mei in hardware timer.

Glossary

Term Definysje
CTSU Kapasitive Touch Sensing Unit. Ek brûkt yn CTSU1 en CTSU2.
CTSU1 Twadde generaasje CTSU IP. "1" wurdt tafoege om te ûnderskieden fan CTSU2.
CTSU2 Tredde generaasje CTSU IP.
CTSU bestjoerder CTSU stjoerprogramma software bondele yn Renesas Software pakketten.
CTSU module In ienheid fan CTSU-bestjoerdersoftware dy't kin wurde ynbêde mei de Smart Configurator.
TOUCH middleware Middleware foar ferwurking fan oanraakdeteksje by it brûken fan CTSU bondele yn Renesas-softwarepakketten.
TOUCH module In ienheid fan TOUCH-middleware dy't kin wurde ynbêde mei de Smart Configurator.
r_ctsu module De CTSU-bestjoerder wurdt werjûn yn 'e Smart Configurator.
rm_touch module De TOUCH-module werjûn yn 'e Smart Configurator
CCO Aktuele Control Oscillator. De hjoeddeistige kontroleare oscillator wurdt brûkt yn kapasitive touchsensors. Ek skreaun as ICO yn guon dokuminten.
ICO Itselde as CCO.
TSCAP In kondensator foar it stabilisearjen fan de CTSU ynterne voltage.
Damping wjerstân In wjerstân wurdt brûkt om pinne skea of ​​effekten te ferminderjen troch eksterne lûd. Foar details, ferwize nei de Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389).
VDC Voltage Down Converter. Power supply circuit foar kapasitive sensor mjitting ynboud yn de CTSU.
Multi-frekwinsje mjitting In funksje dy't brûkt meardere sensor ienheid klokken mei ferskillende frekwinsjes te mjitten touch; jout de multi-klok mjitfunksje oan.
Sensor drive puls Sinjaal dat driuwt de oerskeakele capacitor.
Syngroane lûd Lûd op 'e frekwinsje dy't oerienkomt mei de puls fan' e sensor.
EUT Equipment Under Test. Jout it apparaat oan om te testen.
LDO Low Dropout Regulator
Psrrr Power Supply Rejection Ration
FSP Fleksibele softwarepakket
PASSE Firmware-yntegraasjetechnology.
SIS Software Yntegraasje System
   

Revision Skiednis

 

Ds.

  

Datum

 Beskriuwing
Side Gearfetting
1.00 31 mei 2023 – Earste revyzje
2.00 25 desimber 2023 – Foar IEC61000-4-6
6 Tafoege mienskiplike modus lûdynfloed oan 2.2
7 Tafoege items oan Tabel 2-5
9 Herziene tekst yn 3.1, korrizjearre figuer 3-1
Herziene tekst yn 3-2
10 Yn 3.3.1, feroare tekst en tafoege figuer 3-4.

Wiske útlis fan hoe te feroarjen ynstellings foar multi-frekwinsje mjittingen en tafoege útlis fan multi-frekwinsje mjitting ynterferinsje frekwinsje Figure 3-5e3-5.
11 Referinsjedokuminten tafoege oan 3.2.2
14 Notysje tafoege oangeande TSCAP-kondensator GND-ferbining oan

4.1.2.2
15 Notysje tafoege oangeande wiringhoekûntwerp oan 4.2.2
16 Added 4.3 Utfierd Noise Countermeasures
18 Herziene paragraaf 5.

Algemiene foarsoarchsmaatregels yn it behanneljen fan produkten foar mikroferwurkings- en mikrocontroller-ienheden

De folgjende gebrûksnotysjes jilde foar alle produkten fan Microprocessing-ienheden en Microcontroller-ienheden fan Renesas. Foar detaillearre gebrûksnotysjes oer de produkten bedekt troch dit dokumint, ferwize nei de oanbelangjende seksjes fan it dokumint, lykas ek alle technyske updates dy't binne útjûn foar de produkten.

  1. Foarsoarch tsjin elektrostatyske ûntlading (ESD)
    In sterk elektrysk fjild, as bleatsteld oan in CMOS apparaat, kin ferneatigje de poarte okside en úteinlik degradearje it apparaat syn wurking. Stappen moatte wurde nommen om de generaasje fan statyske elektrisiteit safolle mooglik te stopjen, en it gau te fersprieden as it bart. Miljeukontrôle moat adekwaat wêze. As it droech is, moat in luchtbevochtiger brûkt wurde. Dit wurdt oanrikkemandearre om it brûken fan isolators te foarkommen dy't maklik statyske elektrisiteit kinne opbouwe. Semiconductor-apparaten moatte wurde opslein en ferfierd yn in antystatyske kontener, statyske beskermjende tas, as konduktyf materiaal. Alle test- en mjitynstruminten, ynklusyf wurkbanken en flierren, moatte grûn wurde. De operator moat ek grûn wurde mei in polsriem. Semiconductor-apparaten moatte net mei bleate hannen wurde oanrekke. Soartgelikense foarsoarchsmaatregels moatte wurde nommen foar printe circuit boards mei monteard semiconductor apparaten.
  2. Ferwurkjen by power-on
    De tastân fan it produkt is net definieare op it momint dat macht wurdt levere. De steaten fan ynterne circuits yn 'e LSI binne ûnbepaald en de steaten fan registerynstellingen en pinnen binne net definieare op it stuit dat macht wurdt levere. Yn in klear produkt dêr't de reset sinjaal wurdt tapast op de eksterne reset pin, de steaten fan pins wurde net garandearre út de tiid doe't macht wurdt levere oant de reset proses is foltôge. Lykas, de steaten fan pinnen yn in produkt dat wurdt reset troch in on-chip power-on reset funksje wurde net garandearre út de tiid doe't macht wurdt levere oant de macht berikt it nivo dêr't weromsette wurdt oantsjutte.
  3. Ynfier fan sinjaal by macht-off steat
    Net ynfiere sinjalen of in I / O pull-up macht oanbod wylst it apparaat wurdt powered út. De aktuele ynjeksje dy't ûntstiet út ynfier fan sa'n sinjaal of I / O pull-up macht oanbod kin feroarsaakje malfunction en de abnormale stroom dy't trochgiet yn it apparaat op dit stuit kin feroarsaakje degradaasje fan ynterne eleminten. Folgje de rjochtlinen foar ynfiersinjaal tidens de macht-off steat lykas beskreaun yn jo produkt dokumintaasje.
  4. Behanneling fan net brûkte pins
    Behannelje net brûkte pinnen troch de oanwizings jûn ûnder behanneling fan net brûkte pinnen yn 'e hantlieding. De ynfierpinnen fan CMOS-produkten binne oer it generaal yn 'e hege-impedânsje tastân. Yn wurking mei in net brûkte pin yn de iepen-circuit steat, wurdt ekstra elektromagnetyske lûd feroarsake yn 'e omkriten fan' e LSI, in assosjearre trochsneed stream streamt yntern, en steurings foarkomme troch de falske erkenning fan de pin steat as in ynfier sinjaal mooglik wurde.
  5. Klok sinjalen
    Nei it oanfreegjen fan in reset, lit de resetline allinich loslitte nei't it sinjaal fan 'e operaasjeklok stabyl wurdt. By it wikseljen fan it kloksinjaal by it útfieren fan it programma, wachtsje oant it doelkloksinjaal stabilisearre is. Wannear't de klok sinjaal wurdt oanmakke mei in eksterne resonator of út in eksterne oscillator tidens in reset, soargje derfoar dat de reset line wurdt allinnich útbrocht nei folsleine stabilisaasje fan de klok sinjaal. Dêrneist, by it wikseljen nei in klok sinjaal produsearre mei in eksterne resonator of troch in eksterne oscillator wylst programma útfiering is oan 'e gong, wachtsje oant it doel klok sinjaal is stabyl.
  6. Voltage applikaasje golffoarm by de ynfier pin
    Golffoarmferfoarming troch ynfierlûd of in reflektearre welle kin funksje feroarsaakje. As de ynfier fan it CMOS-apparaat troch lûd yn it gebiet tusken VIL (Max.) en VIH (Min.) bliuwt, bgl.ample, it apparaat kin malfunction. Soarchje om foar te kommen dat chatterlûd yn it apparaat komt as it ynfiernivo fêst is, en ek yn 'e oergongsperioade as it ynfiernivo troch it gebiet tusken VIL (Max.) en VIH (Min.) giet.
  7. Ferbod op tagong ta reservearre adressen
    Tagong ta reservearre adressen is ferbean. De reservearre adressen wurde levere foar mooglike takomstige útwreiding fan funksjes. Net tagong ta dizze adressen as de krekte wurking fan de LSI wurdt net garandearre.
  8. Ferskillen tusken produkten
    Foardat jo fan it iene produkt nei it oare feroarje, bglample, nei in produkt mei in oar diel nûmer, befêstigje dat de feroaring sil net liede ta problemen. De skaaimerken fan produkten fan in mikroferwurking-ienheid of mikrocontroller-ienheid yn deselde groep, mar mei in oar dielnûmer, kinne ferskille yn termen fan ynterne ûnthâldkapasiteit, layoutpatroan en oare faktoaren, dy't ynfloed kinne op it berik fan elektryske skaaimerken, lykas karakteristike wearden , operearjende marzjes, immuniteit foar lûd, en hoemannichte útstriele lûd. By it feroarjen fan in produkt mei in oar dielnûmer, ymplemintearje dan in systeem-evaluaasjetest foar it opjûne produkt.

Notysje

  1. Beskriuwingen fan sirkwy, software, en oare relatearre ynformaasje yn dit dokumint wurde allinich levere om de wurking fan healgelearderprodukten en applikaasje te yllustrearjen.amples. Jo binne folslein ferantwurdlik foar de yntegraasje of elk oar gebrûk fan 'e circuits, software en ynformaasje yn it ûntwerp fan jo produkt of systeem. Renesas Electronics ûntslacht elke oanspraaklikens foar ferlies en skea dy't troch jo of tredden ûntstien binne út it gebrûk fan dizze sirkwy, software of ynformaasje.
  2. Renesas Electronics ûntkent hjirmei útdruklik alle garânsjes tsjin en oanspraaklikens foar ynbreuk of alle oare oanspraken dy't patinten, auteursrjochten of oare yntellektuele eigendomsrjochten fan tredden belûke, troch of fuortkomme út it gebrûk fan Renesas Electronics-produkten of technyske ynformaasje beskreaun yn dit dokumint, ynklusyf mar net beheind ta, it produkt gegevens, tekeningen, charts, programma, algoritmen, en applikaasje examples.
  3. Gjin lisinsje, útdruklik, ymplisearre of oars, wurdt hjirby ferliend ûnder patinten, auteursrjochten of oare yntellektuele eigendomsrjochten fan Renesas Electronics of oaren.
  4. Jo sille ferantwurdlik wêze foar it bepalen fan hokker lisinsjes nedich binne fan tredden, en it krijen fan sokke lisinsjes foar de wetlike ymport, eksport, fabrikaazje, ferkeap, gebrûk, distribúsje of oare beskikking fan produkten dy't Renesas Electronics-produkten befetsje, as nedich.
  5. Jo sille gjin Renesas Electronics-produkt feroarje, wizigje, kopiearje of reverse engineerje, itsij folslein as foar in part. Renesas Electronics ûntslacht alle oanspraaklikens foar alle ferliezen of skea dy't troch jo of tredden ûntstien binne dy't fuortkomme út sa'n feroaring, modifikaasje, kopiearjen of reverse engineering.
  6. Renesas Electronics-produkten wurde klassifisearre neffens de folgjende twa kwaliteitsklassen: "Standert" en "Hege kwaliteit". De bedoelde applikaasjes foar elk Renesas Electronics-produkt binne ôfhinklik fan 'e kwaliteitsklasse fan it produkt, lykas hjirûnder oanjûn.
    "Standert": Kompjûters; kantoar apparatuer; kommunikaasje apparatuer; test- en mjitapparatuer; audio en fisuele apparatuer; elektroanyske apparaten foar thús; masine ark; persoanlike elektroanyske apparatuer; yndustriële robots; ensfh.
    "Hege kwaliteit": Ferfierapparatuer (auto's, treinen, skippen, ensfh.); ferkearskontrôle (ferkearsljochten); grutskalige kommunikaasje apparatuer; wichtige finansjele terminalsystemen; feiligens kontrôle apparatuer; ensfh.
    Behalven as útdruklik oanwiisd as in produkt mei hege betrouberens of in produkt foar drege omjouwings yn in Renesas Electronics-datablêd of oare Renesas Electronics-dokumint, binne Renesas Electronics-produkten net bedoeld of autorisearre foar gebrûk yn produkten of systemen dy't in direkte bedriging foar minsklik libben kinne foarmje of lichaamlike blessuere (keunstmjittige libbensstipe apparaten of systemen; sjirurgyske ymplantaasjes; ensfh.) of kin serieuze eigendomskea feroarsaakje (romtesysteem; ûnderseeske repeaters; kearnkrêftkontrôlesystemen; fleantúchkontrôlesystemen; kaaiplantsystemen; militêre apparatuer; ensfh.). Renesas Electronics ûntslacht elke oanspraaklikens foar skea of ​​ferlies dy't troch jo of tredden ûntstien binne út it gebrûk fan in Renesas Electronics-produkt dat ynkonsistint is mei in Renesas Electronics-gegevensblêd, brûkershantlieding of oare Renesas Electronics-dokumint.
  7. Gjin semiconductor produkt is feilich. Nettsjinsteande alle befeiligingsmaatregels of funksjes dy't kinne wurde ymplementearre yn Renesas Electronics hardware of softwareprodukten, Renesas Electronics sil gjin oanspraaklikens hawwe dy't fuortkomme út in kwetsberens of feiligensbreuk, ynklusyf, mar net beheind ta gjin autorisearre tagong ta of gebrûk fan in Renesas Electronics produkt of in systeem dat brûkt in Renesas Electronics produkt. RENESAS ELECTRONICS garandearret net dat RENESAS ELECTRONICS-PRODUKTEN OF ELKE SYSTEMEN KREAT MET GEBRUIKEN VAN RENESAS ELECTRONICS-PRODUKTEN NET KWELBAARBAAR OF FERGESE SINNE FAN KORRUPSJE, oanfal, firussen, ynstekkingen, ynstekkingen, oanfallen, oanfallen, ynstekkingen ION ("Kwetsberensproblemen") . RENESAS ELECTRONICS ûntslút ELKE EN ALLE Ferantwurdlikens OF AANSPRAKELIJKHEID OF FERGESE FAN OF FERGESE AAN ELKE KWETSBAARHEIDSPROJEKTEN. FERGESE, FAN DE MATE TASTE TAAST FAN TAPAASBARE WETSJOCHT, RENESAS ELECTRONICS DISCLAIMS ALLE EN ALLE GARANTIES, EXPRESS OF YMPLIISEERD, OAN DIT DOKUMENT EN ELKE FERGESE OF BEGEGELENDE SOFTWARE, INKELDER YN IES FAN KEALBAARHEID, OF FITNESS FOAR A BESKIKKE DOEL.
  8. By it brûken fan produkten fan Renesas Electronics, ferwize nei de lêste produktynformaasje (gegevensblêden, brûkershantliedingen, applikaasjenotysjes, "Algemiene notysjes foar it behanneljen en gebrûk fan semiconductor-apparaten" yn it betrouberens hânboek, ensfh.), En soargje derfoar dat gebrûksbetingsten binnen de berik binne oantsjutte troch Renesas Electronics oangeande maksimale wurdearrings, bestjoeringssysteem Netzteil voltage berik, waarmte dissipation skaaimerken, ynstallaasje, ensfh Renesas Electronics disclaims alle oanspraaklikheid foar eventuele storingen, falen, of ûngemak dy't fuortkomme út it brûken fan Renesas Electronics produkten bûten sokke oantsjutte berik.
  9. Hoewol Renesas Electronics besiket de kwaliteit en betrouberens fan Renesas Electronics-produkten te ferbetterjen, hawwe semiconductorprodukten spesifike skaaimerken, lykas it foarkommen fan mislearring op in bepaald taryf en storingen ûnder bepaalde gebrûksbetingsten. Behalven as oanwiisd as in produkt mei hege betrouberens as in produkt foar drege omjouwings yn in Renesas Electronics-datablêd of oare Renesas Electronics-dokumint, binne Renesas Electronics-produkten net ûnderwurpen oan stralingsresistinsje-ûntwerp. Jo binne ferantwurdlik foar it útfieren fan feiligensmaatregels om te beskermjen tsjin 'e mooglikheid fan lichaamlik ferwûning, ferwûning of skea feroarsake troch brân, en / of gefaar foar it publyk yn gefal fan in mislearring of defekt fan Renesas Electronics-produkten, lykas feiligensûntwerp foar hardware en software, ynklusyf mar net beheind ta ûntslach, brânkontrôle, en previnsje fan malfunction, passende behanneling foar fergrizing degradaasje of hokker oare passende maatregels. Om't de evaluaasje fan mikrokomputersoftware allinich heul lestich en ûnpraktysk is, binne jo ferantwurdlik foar it evaluearjen fan 'e feiligens fan' e definitive produkten as systemen dy't troch jo binne produsearre.
  10. Nim asjebleaft kontakt op mei in ferkeapkantoar fan Renesas Electronics foar details oangeande miljeukwestjes lykas de miljeukompatibiliteit fan elk Renesas Electronics-produkt. Jo binne ferantwurdlik foar soarchfâldich en foldwaande ûndersiikjen fan jildende wetten en regeljouwing dy't it opnimmen of gebrûk fan kontroleare stoffen regelje, ynklusyf sûnder beheining, de EU RoHS-rjochtline, en it brûken fan Renesas Electronics-produkten yn oerienstimming mei al dizze jildende wetten en regeljouwing. Renesas Electronics ûntslacht alle oanspraaklikens foar skea of ​​ferliezen dy't foarkomme as gefolch fan jo net-neilibjen fan jildende wetten en regeljouwing.
  11. Renesas Electronics-produkten en -technologyen sille net wurde brûkt foar of opnommen yn produkten of systemen wêrfan fabrikaazje, gebrûk of ferkeap is ferbean ûnder alle jildende ynlânske of bûtenlânske wetten of regeljouwing. Jo moatte foldwaan oan alle jildende wetten en regeljouwing foar eksportkontrôle dy't promulgearre en beheard wurde troch de regearingen fan alle lannen dy't jurisdiksje beweare oer de partijen of transaksjes.
  12. It is de ferantwurdlikens fan 'e keaper of distributeur fan Renesas Electronics-produkten, as in oare partij dy't it produkt distribearret, ferwideret, of oars ferkeapet of oerdraacht oan in tredde partij, om sa'n tredde partij foarôf te melden oer de ynhâld en betingsten dy't beskreaun binne yn dit dokumint.
  13. Dit dokumint sil net wurde werprinte, reprodusearre, of duplicated yn hokker foarm, hielendal of foar in part, sûnder de foarôfgeande skriftlike tastimming fan Renesas Electronics.
  14. Nim dan kontakt op mei in ferkeapkantoar fan Renesas Electronics as jo fragen hawwe oangeande de ynformaasje befette yn dit dokumint of produkten fan Renesas Electronics.
  • (Opmerking1) "Renesas Electronics" lykas brûkt yn dit dokumint betsjut Renesas Electronics Corporation en omfettet ek syn direkt of yndirekt kontrolearre dochterûndernimmingen.
  • (Opmerking2) "Renesas Electronics produkt(en)" betsjut elk produkt ûntwikkele of produsearre troch of foar Renesas Electronics.

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

Handelsmerken
Renesas en it Renesas-logo binne hannelsmerken fan Renesas Electronics Corporation. Alle hannelsmerken en registrearre hannelsmerken binne it eigendom fan har respektive eigners.

Kontakt ynformaasje
Foar fierdere ynformaasje oer in produkt, technology, de meast aktuele ferzje fan in dokumint, of jo tichtstbyste ferkeapkantoar, besykje asjebleaft www.renesas.com/contact/.

  • 2023 Renesas Electronics Corporation. Alle rjochten foarbehâlden.

Dokuminten / Resources

RENESAS RA2E1 Capacitive Sensor MCU [pdf] Brûkersgids
RA2E1, RX Family, RA Family, RL78 Family, RA2E1 Capacitive Sensor MCU, RA2E1, Capacitive Sensor MCU, Sensor MCU

Referinsjes

Lit in reaksje efter

Jo e-mailadres sil net publisearre wurde. Ferplichte fjilden binne markearre *