RENESAS-logó

RENESAS RA2E1 kapacitív érzékelő MCU

RENESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-termék

MCU kapacitív érzékelő
Kapacitív érintési zaj elleni védelem útmutató

Bevezetés
A Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) érzékeny lehet a környező környezet zajára, mert képes észlelni a nem kívánt hamis elektromos jelek (zaj) által generált apró kapacitásváltozásokat. Ennek a zajnak a hatása a hardver kialakításától függhet. Ezért az ellenintézkedéseket a tervezésnél stagEz egy olyan CTSU MCU-hoz vezet, amely ellenáll a környezeti zajoknak és hatékony termékfejlesztésnek. Ez az alkalmazási megjegyzés a Renesas kapacitív érintésérzékelő egységet (CTSU) használó termékek zajvédelmének javítását ismerteti az IEC zajtűrési szabványai (IEC61000-4) szerint.

Cél eszköz
RX család, RA család, RL78 család MCU-k és CTSU-t beágyazó Renesas Synergy™ (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

A jelen alkalmazási megjegyzésben szereplő szabványok 

  • IEC-61000-4-3
  • IEC-61000-4-6

Felettview

A CTSU az elektromos töltésből származó statikus elektromosság mennyiségét méri, amikor megérinti az elektródát. Ha a mérés közbeni zaj hatására az érintési elektróda potenciálja megváltozik, a töltőáram is megváltozik, ami befolyásolja a mért értéket. Pontosabban, a mért érték nagy ingadozása meghaladhatja az érintési küszöböt, ami a készülék hibás működését okozhatja. A mért érték kisebb ingadozásai hatással lehetnek a lineáris mérést igénylő alkalmazásokra. A CTSU kapacitív érintésérzékelési viselkedésének és a kártya kialakításának ismerete alapvető fontosságú a CTSU kapacitív érintőrendszerek zajtűrésének mérlegelésekor. Javasoljuk, hogy az első CTSU-felhasználók ismerkedjenek meg a CTSU és a kapacitív érintés elveivel az alábbi kapcsolódó dokumentumok tanulmányozásával.

Zajtípusok és ellenintézkedések

EMC szabványok
A 2-1. táblázat tartalmazza az EMC-szabványok listáját. A zaj befolyásolhatja a működést azáltal, hogy légréseken és csatlakozókábeleken keresztül behatol a rendszerbe. Ez a lista bemutatja az IEC 61000 szabványokat, mint plampLeírjuk, hogy a fejlesztőknek milyen zajtípusokkal kell tisztában lenniük a CTSU-t használó rendszerek megfelelő működésének biztosításához. További részletekért tekintse meg az IEC 61000 legújabb verzióját.

2-1. táblázat EMC-vizsgálati szabványok (IEC 61000)

Teszt leírásaFelettviewStandard
Sugárzás elleni immunitás tesztVizsgálja meg a viszonylag magas frekvenciájú rádiófrekvenciás zajokkal szembeni ellenállástIEC61000-4-3
Elvégzett immunitási tesztVizsgálja meg a viszonylag alacsony frekvenciájú rádiófrekvenciás zajokkal szembeni ellenállástIEC61000-4-6
Elektrosztatikus kisülési teszt (ESD)Elektrosztatikus kisülésekkel szembeni ellenálló képesség vizsgálataIEC61000-4-2
Elektromos gyors tranziens/burst teszt (EFT/B)A tápvezetékekbe bevitt folyamatos impulzusos tranziens válasz elleni védelem vizsgálata stb.IEC61000-4-4

A 2-2. táblázat felsorolja az immunitásvizsgálat teljesítménykritériumait. Az EMC zavartűrési tesztekhez teljesítménykritériumokat határoztak meg, az eredményeket pedig a berendezés teszt közbeni működése (EUT) alapján ítélik meg. A teljesítménykritériumok minden szabványnál azonosak.

2-2. táblázat: Teljesítménykritériumok az immunitás vizsgálatához

TeljesítménykritériumLeírás
AA berendezésnek továbbra is rendeltetésszerűen kell működnie a vizsgálat alatt és után.

A berendezés rendeltetésszerű használata esetén a teljesítmény romlása vagy a funkció elvesztése nem megengedett a gyártó által meghatározott teljesítményszint alá.

BA berendezésnek továbbra is rendeltetésszerűen kell működnie a vizsgálat alatt és után.

A berendezés rendeltetésszerű használata esetén a teljesítmény romlása vagy a funkció elvesztése nem megengedett a gyártó által meghatározott teljesítményszint alá. A vizsgálat során azonban a teljesítmény romlása megengedett. A tényleges működési állapot vagy a tárolt adatok megváltoztatása nem megengedett.

CA funkció ideiglenes elvesztése megengedett, feltéve, hogy a funkció önmagától helyreállítható, vagy a kezelőszervek működtetésével visszaállítható.

RF zaj elleni intézkedések

A rádiófrekvenciás zaj a televízió- és rádióműsorszórás, a mobileszközök és más elektromos berendezések által használt rádiófrekvenciás elektromágneses hullámokat jelzi. Az RF zaj közvetlenül beszivároghat a PCB-be, vagy bejuthat a tápvezetéken és más csatlakoztatott kábeleken keresztül. Az előbbinél a táblán, az utóbbinál pedig rendszerszinten, például a tápvezetéken keresztül zaj elleni intézkedéseket kell végrehajtani. A CTSU úgy méri a kapacitást, hogy elektromos jellé alakítja. Az érintés hatására bekövetkező kapacitásváltozás rendkívül kicsi, ezért a normál érintésérzékelés érdekében az érzékelő érintkezőjét és magát az érzékelő tápellátását védeni kell az RF zajtól. Két különböző vizsgálati frekvenciájú teszt áll rendelkezésre a rádiófrekvenciás zajvédelem tesztelésére: IEC 61000-4-3 és IEC 61000-4-6.

Az IEC61000-4-3 egy sugárzástűrési teszt, amelyet a zajtűrés kiértékelésére használnak úgy, hogy a rádiófrekvenciás elektromágneses mezőből érkező jelet közvetlenül az EUT-re továbbítják. Az RF elektromágneses mező 80 MHz-től 1 GHz-ig vagy magasabb, ami körülbelül 3.7 m és 30 cm közötti hullámhosszra alakul át. Mivel ez a hullámhossz és a PCB hossza hasonló, a minta antennaként működhet, ami hátrányosan befolyásolja a CTSU mérési eredményeit. Ezen túlmenően, ha a huzalozás hossza vagy a parazita kapacitás különbözik az egyes érintési elektródáknál, az érintett frekvencia minden kapocsnál eltérő lehet. Lásd a 2-3. táblázatot a sugárvédelmi teszttel kapcsolatos részletekért.

2-3. táblázat Sugárzástűrő teszt

Frekvencia tartományTeszt szintTeszt térerősség
80 MHz-1 GHz

A tesztverziótól függően 2.7 GHz-ig vagy 6.0 GHz-ig

11 V/m
23 V/m
310 V/m
430 V/m
XEgyedileg meghatározva

Az IEC 61000-4-6 egy végrehajtott immunitásteszt, és a 150 kHz és 80 MHz közötti frekvenciák értékelésére szolgál, amely tartomány alacsonyabb, mint a sugárzástűrési teszté. Ennek a frekvenciasávnak a hullámhossza több méter vagy több, és a 150 kHz-es hullámhossz eléri a 2 km-t. Mivel nehéz ilyen hosszúságú rádiófrekvenciás elektromágneses teret közvetlenül alkalmazni az EUT-re, egy tesztjelet adnak az EUT-hez közvetlenül csatlakoztatott kábelre, hogy értékeljék az alacsony frekvenciájú hullámok hatását. A rövidebb hullámhosszak főleg a táp- és jelkábeleket érintik. Plample, ha egy frekvenciasáv olyan zajt okoz, amely hatással van a tápkábelre és a tápegységre voltage destabilizálódik, a CTSU mérési eredményeit az összes érintkezőben lévő zaj befolyásolhatja. A 2-4. táblázat az elvégzett immunitásteszt részleteit tartalmazza.

2-4. táblázat Elvégzett immunitásteszt

Frekvencia tartományTeszt szintTeszt térerősség
150 kHz-80 MHz11 V effektív érték
23 V effektív érték
310 V effektív érték
XEgyedileg meghatározva

Olyan váltóáramú tápegység-konstrukcióban, ahol a rendszer GND vagy MCU VSS terminálja nincs csatlakoztatva egy kereskedelmi tápegység földelési csatlakozójához, a vezetett zaj közvetlenül a kártyára kerülhet közös módú zajként, ami zajt okozhat a CTSU mérési eredményeiben, ha egy gombot megnyomnak. érintett.RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-1. ábra

A 2-1. ábra a közös módú zaj belépési útvonalát mutatja, a 2-2. ábra pedig a közös módú zaj és a mérési áram közötti kapcsolatot. Az alaplap GND (B-GND) perspektívájából a közös módú zaj ingadozónak tűnik, mivel a zaj a föld GND-re (E-GND) kerül. Ezen túlmenően, mivel az érintési elektródát (PAD) megérintő ujj (emberi test) a szórt kapacitás miatt az E-GND-hez van kapcsolva, a közös módú zaj továbbítódik, és úgy tűnik, hogy ugyanúgy ingadozik, mint az E-GND. Ha ezen a ponton hozzáérnek a PAD-hoz, a közös módú zaj által generált zaj (VNOISE) az ujj és a PAD által alkotott Cf kapacitásra kerül, ami a CTSU által mért töltőáram ingadozását okozza. A töltőáram változásai digitális értékekként jelennek meg egymásra épülő zajjal. Ha a közös módú zaj olyan frekvenciakomponenseket tartalmaz, amelyek megfelelnek a CTSU meghajtó impulzusfrekvenciájának és harmonikusainak, a mérési eredmények jelentősen ingadozhatnak. A 2-5. táblázat felsorolja a rádiófrekvenciás zajvédelem javításához szükséges ellenintézkedéseket. A legtöbb ellenintézkedés közös a besugárzott immunitás és az irányított immunitás javításában. Kérjük, olvassa el a megfelelő fejezetek szakaszait az egyes fejlesztési lépések felsorolása szerint.

2-5. táblázat A rádiófrekvenciás zaj elleni védelem javításához szükséges ellenintézkedések listája

Fejlesztési lépésA tervezéskor szükséges ellenintézkedésekMegfelelő szakaszok
MCU kiválasztása (CTSU funkció kiválasztása)CTSU2-vel beágyazott MCU használata javasolt, ha a zajvédelem prioritást élvez.

· Engedélyezze a CTSU2 zajellenes ellenintézkedési funkcióit:

¾ Többfrekvenciás mérés

¾ Aktív pajzs

¾ Aktív árnyékolás használatakor állítsa nem mérési csatorna kimenetre

 

Or

· Engedélyezze a CTSU zajellenes ellenintézkedési funkcióit:

¾ Véletlenszerű fáziseltolás funkció

¾ Nagyfrekvenciás zajcsökkentő funkció

 

 

 

3.3.1   Többfrekvenciás mérés

3.3.2    Aktív pajzs

3.3.3    Nem mérési csatorna Kimenet kiválasztása

 

 

 

3.2.1   Véletlenszerű fáziseltolás funkció

3.2.2    Nagyfrekvenciás zaj Csökkentő funkció (szpred

spektrumfüggvény)

Hardver tervezés· A tábla tervezése javasolt elektródamintával

 

· Az alacsony zajszintű kimenethez használjon tápegységet

· GND mintázat tervezési javaslat: földelt rendszerben használjon alkatrészeket a közös módú zajellenőrzés érdekében

 

 

 

· Csökkentse a zaj beszivárgási szintjét az érzékelő tüskéjénél a dampellenállás értékét.

· Hely dampellenállás a kommunikációs vonalon

· Tervezze meg és helyezze el a megfelelő kondenzátort az MCU tápvezetékére

4.1.1 Érintse meg az Elektródaminta elemet Tervek

4.1.2.1  Voltage Ellátástervezés

4.1.2.2  GND minta tervezés

4.3.1 Közös módú szűrő

4.3.4 A GND szempontjai Az árnyékolás és az elektróda távolsága

 

 

4.2.1  TS Pin Damping Ellenállás

4.2.2  Digitális jelzaj

4.3.4 A GND szempontjai Az árnyékolás és az elektróda távolsága

Szoftver implementációÁllítsa be a szoftverszűrőt, hogy csökkentse a zaj mért értékekre gyakorolt ​​hatását

· IIR mozgóátlag (a legtöbb véletlenszerű zaj esetén hatásos)

· FIR mozgóátlag (meghatározott időszakos zaj esetén)

 

 

5.1   IIR szűrő

 

5.2  FIR szűrő

ESD zaj (elektrosztatikus kisülés)

Elektrosztatikus kisülés (ESD) akkor keletkezik, amikor két feltöltött tárgy érintkezik vagy közel helyezkedik el. Az emberi testben felhalmozódott statikus elektromosság elérheti az eszköz elektródáit, még egy rátéten keresztül is. Az elektródára kifejtett elektrosztatikus energia mennyiségétől függően a CTSU mérési eredményeit befolyásolhatják, ami károsíthatja magát az eszközt. Ezért a rendszer szintjén ellenintézkedéseket kell bevezetni, például védőeszközöket a kártya áramkörén, kártyafedéseket és az eszköz védőburkolatát. Az IEC 61000-4-2 szabványt használják az ESD-tűrőképesség tesztelésére. A 2-6. táblázat az ESD teszt részleteit tartalmazza. A termék célfelhasználása és tulajdonságai határozzák meg a szükséges vizsgálati szintet. További részletekért lásd az IEC 61000-4-2 szabványt. Amikor az ESD eléri az érintési elektródát, azonnal több kV potenciálkülönbséget generál. Ez impulzuszajt okozhat a CTSU mért értékében, ami csökkenti a mérési pontosságot, vagy leállíthatja a mérést a túlfeszültség észlelése miatt.tage vagy túláram. Vegye figyelembe, hogy a félvezető eszközöket nem úgy tervezték, hogy ellenálljanak az ESD közvetlen alkalmazásának. Ezért az ESD-tesztet a készterméken kell elvégezni úgy, hogy a táblát a készülékház védi. A magán a kártyán bevezetett ellenintézkedések hibabiztos intézkedések az áramkör védelmére abban a ritka esetben, amikor az ESD valamilyen oknál fogva behatol a kártyába.

2-6. táblázat ESD-teszt

Teszt szintTest Voltage
Vegye fel a kapcsolatot a mentesítésselLevegőkibocsátás
12 kV2 kV
24 kV4 kV
36 kV8 kV
48 kV15 kV
XEgyedileg meghatározvaEgyedileg meghatározva

EFT zaj (elektromos gyors tranziensek)
Az elektromos termékek elektromos gyorstranziensnek (EFT) nevezett jelenséget hoznak létre, például a tápfeszültség belső konfigurációja miatt a tápfeszültség bekapcsolásakor visszafelé ható elektromotoros erőt vagy a relékapcsolókon csapkodó zajt. Olyan környezetben, ahol több elektromos termék csatlakozik valamilyen módon, például elosztókon, ez a zaj átterjedhet a tápvezetékeken, és befolyásolhatja más berendezések működését. Még a megosztott elosztóba nem csatlakoztatott elektromos termékek tápvezetékei és jelvezetékei is hatással lehetnek a levegőn keresztül, ha a zajforrás elektromos vezetékei vagy jelvezetékei közelében vannak. Az IEC 61000-4-4 szabványt használják az EFT immunitás tesztelésére. Az IEC 61000-4-4 az immunitást úgy értékeli, hogy időszakos EFT jeleket fecskendez be az EUT táp- és jelvezetékeibe. Az EFT zaj periodikus impulzust generál a CTSU mérési eredményeiben, ami csökkentheti az eredmények pontosságát vagy hamis érintésérzékelést okozhat. A 2-7. táblázat az EFT/B (elektromos gyors tranziens burst) teszt részleteit tartalmazza.

2-7. táblázat EFT/B teszt

Teszt szintOpen Circuit Test Voltage (csúcs)Impulzus ismétlési frekvencia (PRF)
Tápegység

Vonal/földelő vezeték

Signal/Control Line
10.5 kV0.25 kV5kHz vagy 100kHz
21 kV0.5 kV
32 kV1 kV
44 kV2 kV
XEgyedileg meghatározvaEgyedileg meghatározva

CTSU zajelhárító funkciók

A CTSU-k fel vannak szerelve zajelhárító funkciókkal, de az egyes funkciók elérhetősége a használt MCU és CTSU verziójától függően eltérő. Mindig ellenőrizze az MCU és CTSU verziókat, mielőtt új terméket fejleszt ki. Ez a fejezet elmagyarázza az egyes CTSU-verziók zajellenőrző funkcióinak különbségeit.

A mérési elvek és a zaj hatása
A CTSU minden mérési ciklusban többször megismétli a töltést és a kisütést. Az egyes töltési vagy kisütési áramok mérési eredményeit a rendszer összesíti, és a végső mérési eredményt a regiszterben tárolja. Ennél a módszernél a meghajtó impulzusfrekvenciájának növelésével növelhető az egységnyi időre eső mérések száma, ezzel javítva a dinamikus tartományt (DR) és rendkívül érzékeny CTSU méréseket valósíthatunk meg. Másrészt a külső zaj változást okoz a töltő- vagy kisülési áramban. Olyan környezetben, ahol periodikus zaj keletkezik, az érzékelő számlálóregiszterben tárolt mérési eredmény eltolódik az áramerősség egyirányú növekedése vagy csökkenése miatt. Az ilyen zajhoz kapcsolódó hatások végső soron csökkentik a mérési pontosságot. A 3-1. ábra az időszakos zaj miatti töltési áram hibájának képe. Azok a frekvenciák, amelyek periodikus zajként jelennek meg, megegyeznek az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciájával és annak harmonikus zajával. A mérési hibák nagyobbak, ha a periodikus zaj felfutó vagy lefutó éle szinkronizálva van az SW1 ON periódussal. A CTSU hardverszintű zajellenőrző funkciókkal van felszerelve, amelyek védelmet nyújtanak ezekkel az időszakos zajokkal szemben.RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-2. ábra

CTSU1
A CTSU1 véletlenszerű fáziseltolás funkcióval és nagyfrekvenciás zajcsökkentő funkcióval (szórt spektrum funkció) van felszerelve. A mért értékre gyakorolt ​​hatás csökkenthető, ha az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciájának és a zajfrekvenciának az alapharmonikusai megegyeznek. Az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciájának maximális beállítási értéke 4.0 MHz.

Véletlenszerű fáziseltolás funkció
A 3-2. ábra a zaj deszinkronizálásának képét mutatja a véletlenszerű fáziseltolási funkció használatával. Az érzékelő meghajtó impulzusának fázisának 180 fokkal, véletlenszerű időzítéssel történő megváltoztatásával az áram időszakos zaj miatti egyirányú növekedése/csökkenése véletlenszerűvé tehető és simítható a mérési pontosság javítása érdekében. Ez a funkció mindig engedélyezve van a CTSU modulban és a TOUCH modulban. RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-3. ábra

Nagyfrekvenciás zajcsökkentő funkció (szórt spektrum funkció)
A nagyfrekvenciás zajcsökkentő funkció az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciáját méri, szándékosan hozzáadott csattogással. Ezután véletlenszerűvé teszi a szinkronizálási pontot a szinkronzajjal, hogy eloszlassa a mérési hiba csúcsát és javítsa a mérési pontosságot. Ez a funkció mindig engedélyezve van a CTSU modul kimenetén és a TOUCH modul kimenetén kódgenerálással.

CTSU2

Többfrekvenciás mérés
A többfrekvenciás mérés többféle érzékelő-meghajtó impulzusfrekvenciát használ, eltérő frekvenciájú. A szórt spektrumot nem használják az interferencia elkerülésére minden egyes meghajtó impulzusfrekvencián. Ez a funkció javítja a vezető és kisugárzott rádiófrekvenciás zaj elleni védettséget, mivel hatásos az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciájának szinkronzajjal, valamint az érintési elektródák mintáján keresztül bevitt zajokkal szemben. A 3-3. ábra a többfrekvenciás mérésnél a mért értékek kiválasztásának képe, a 3-4. ábra pedig a zajfrekvenciák szétválasztásának képe ugyanazon mérési módszerrel. A többfrekvenciás mérés a mérési pontosság javítása érdekében kihagyja a zaj által érintett mérési eredményeket a több frekvencián végzett mérések csoportjából. RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-4. ábra

A CTSU illesztőprogramot és TOUCH köztes szoftver modulokat tartalmazó alkalmazásprojektekben (lásd az FSP, FIT vagy SIS dokumentációt), amikor a „QE for Capacitive Touch” hangolási fázis végrehajtódik, a többfrekvenciás mérés paraméterei automatikusan generálódnak, és a több- frekvencia mérés használható. Ha a hangolási fázisban engedélyezi a speciális beállításokat, a paraméterek manuálisan beállíthatók. A speciális módú, többórás mérési beállításokkal kapcsolatos részletekért lásd a A kapacitív érintés speciális mód paraméterei útmutatója (R30AN0428EJ0100). A 3-5. ábra egy plampAz interferencia frekvencia többfrekvenciás mérésen. Ez az example mutatja az interferencia frekvenciát, amely akkor jelenik meg, ha a mérési frekvencia 1 MHz-re van állítva, és közös módú vezetési zajt alkalmaznak a kártyán, miközben az érintési elektródát érintik. Az (a) grafikon közvetlenül az automatikus hangolás után mutatja a beállítást; a mérési frekvencia +12.5% a 2. frekvenciánál és -12.5% a 3. frekvenciánál az 1 MHz-es 1. frekvencia alapján. A grafikon megerősíti, hogy minden mérési frekvencia zavarja a zajt. A (b) grafikon egy plample, amelyben a mérési frekvencia manuálisan van hangolva; a mérési frekvencia a 20.3. frekvenciánál -2%, a 9.4. frekvenciánál pedig +3% az 1. 1 MHz-es frekvencia alapján. Ha egy meghatározott frekvenciájú zaj jelenik meg a mérési eredményekben, és a zajfrekvencia egyezik a mérési frekvenciával, ügyeljen arra, hogy a többfrekvenciás mérést a tényleges környezet értékelése közben állítsa be, hogy elkerülje a zajfrekvencia és a mérési frekvencia közötti interferenciát.RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-5. ábra

Aktív pajzs
A CTSU2 önkapacitásos módszernél egy aktív árnyékolás használható az árnyékolási minta meghajtására az érzékelő meghajtó impulzusával azonos impulzusfázisban. Az aktív árnyékolás engedélyezéséhez a QE for Capacitive Touch interfész konfigurációjában állítsa az aktív árnyékolás mintájához csatlakozó érintkezőt „shield pin” értékre. Az aktív árnyékolás egy érintkezőre állítható be Touch interfész konfigurációnként (módszer). Az Active Shield működésének magyarázatához lásd a "Kapacitív érintőképernyős használati útmutató kapacitív érzékelős MCU-khoz (R30AN0424)”. A NYÁK tervezési információit lásd a "CTSU kapacitív érintőelektródák tervezési útmutatója (R30AN0389)“.

Nem mérési csatornakimenet kiválasztása
A CTSU2 önkapacitásos módszernél az érzékelő meghajtó impulzusával azonos fázisú impulzuskimenet állítható be nem mérési csatorna kimenetként. A QE for Capacitive Touch interfész konfigurációjában (módszer) a nem mérési csatornák (érintőelektródák) automatikusan ugyanarra az impulzusfázis kimenetre vannak beállítva az aktív árnyékolással rendelt módszereknél.

Hardveres zaj elleni intézkedések

Tipikus zaj elleni intézkedések

Érintse meg az Elektródamintázatok lehetőséget
Az érintési elektróda áramkör nagyon érzékeny a zajra, ezért a hardver tervezésénél figyelembe kell venni a zajtűrést.tage. A zajtűréssel foglalkozó részletes táblatervezési szabályokért tekintse meg a legújabb verziót CTSU kapacitív érintőelektródák tervezési útmutatója (R30AN0389). A 4-1. ábra egy részletet mutat be az Útmutatóból, amely egy overt mutat beview A 4-2. ábra ugyanezt mutatja a kölcsönös kapacitású módszer mintatervezésénél.

  1. Elektróda alakja: négyzet vagy kör
  2. Elektróda mérete: 10-15 mm
  3. Elektródák közelsége: Az elektródákat a következő helyen kell elhelyezni ample a távolságot, hogy ne egyidejűleg reagáljanak a megcélzott emberi interfészre (a dokumentumban „ujjként” hivatkozunk); javasolt intervallum: gombméret x 0.8 vagy nagyobb
  4. Vezeték szélessége: kb. 0.15-0.20 mm nyomtatott táblánál
  5. Kábelezési hossz: A kábelezést a lehető legrövidebbre tegye. A sarkokon 45 fokos szöget alakítson ki, ne derékszöget.
  6. A vezetékek távolsága: (A) A távolságot a lehető legszélesebbre kell helyezni, hogy elkerülje a szomszédos elektródák téves észlelését. (B) 1.27 mm-es osztásköz
  7. Keresztvonalas GND minta szélesség: 5mm
  8. Keresztvonalas GND-minta és a gombok/vezetékek távolsága (A) az elektródák körül: 5 mm-es (B) a vezetékek körüli terület: 3 mm vagy több az elektróda területén, valamint a vezetékeken és a szemközti felületen keresztezett mintával. Ezenkívül helyezzen el egy keresztezett mintát az üres helyekre, és csatlakoztassa a keresztezett minták két felületét átmenőnyílásokon keresztül. Tekintse meg a „2 Zajmentes elrendezési minták tervezése” című részt a keresztezett minta méreteiről, az aktív pajzsról (csak CTSU2.5) és az egyéb zajellenes ellenintézkedésekről.
  9. Elektróda + huzalozási kapacitás: 50pF vagy kevesebb
  10. Elektróda + huzalozás ellenállása: 2K0 vagy kevesebb (beleértve a dampellenállás 5600 referenciaértékkel)

4-1. ábra Mintatervezési ajánlások az önkapacitási módszerhez (részlet)

  1. Elektróda alakja: négyzet (kombinált adóelektróda TX és vevőelektróda RX)
  2. Elektróda mérete: 10 mm vagy nagyobb Elektróda közelsége: Az elektródákat a ample a távolságot, hogy ne egyidejűleg reagáljanak az érintési tárgyra (ujj, stb.), (javasolt intervallum: gombméret x 0.8 vagy több)
    • Huzalszélesség: A tömeggyártásra alkalmas legvékonyabb huzal; kb. 0.15-0.20 mm nyomtatott táblánál
  3. Kábelezési hossz: A kábelezést a lehető legrövidebbre tegye. A sarkokon 45 fokos szöget alakítson ki, ne derékszöget.
  4. A vezetékek távolsága:
    • A távolságot a lehető legszélesebbre kell helyezni, hogy elkerülje a szomszédos elektródák téves észlelését.
    • Az elektródák szétválasztásakor: 1.27 mm-es osztás
    • 20 mm vagy több a Tx és Rx közötti csatolási kapacitás kialakulásának megakadályozása érdekében.
  5. Keresztvonalas GND minta (pajzsvédő) közelsége Mivel az ajánlott gombmintázatban a tű parazita kapacitása viszonylag kicsi, a parazita kapacitás növekszik, minél közelebb vannak a érintkezők a GND-hez.
    • V: 4 mm vagy több az elektródák körül. Javasoljuk, hogy kb. 2 mm széles, keresztben sraffozott GND síkminta az elektródák között.
    • B: 1.27 mm vagy több a vezetékek körül
  6. Tx, Rx parazita kapacitás: 20pF vagy kevesebb
  7. Elektróda + huzalozás ellenállása: 2kQ vagy kevesebb (beleértve a dampellenállás 5600 referenciaértékkel)
  8. Ne helyezze a GND mintát közvetlenül az elektródák vagy a vezetékek alá. Az aktív árnyékolás funkció nem használható a kölcsönös kapacitású módszerhez.

4-2. ábra Mintatervezési ajánlások a kölcsönös kapacitásmódszerhez (részlet)

Tápegység tervezése
A CTSU egy analóg perifériamodul, amely apró elektromos jeleket kezel. Amikor a zaj beszivárog a voltagAz MCU vagy a GND mintára táplálva potenciális ingadozást okoz az érzékelő meghajtó impulzusában és csökkenti a mérési pontosságot. Határozottan javasoljuk, hogy adjon hozzá egy zajelhárító eszközt a tápvezetékhez vagy egy fedélzeti tápáramkört az MCU biztonságos áramellátása érdekében.

Voltage Ellátástervezés
A rendszer vagy a fedélzeti eszköz tápellátásának tervezésekor intézkedni kell, hogy megakadályozzuk a zaj beszivárgását az MCU tápegység érintkezőjén keresztül. A következő tervezéssel kapcsolatos ajánlások segíthetnek megelőzni a zaj beszivárgását.

  • Az impedancia minimalizálása érdekében a rendszer tápkábelét és a belső vezetékeket tartsa a lehető legrövidebbre.
  • Helyezzen be és helyezzen be egy zajszűrőt (ferritmag, ferritgyöngy stb.), hogy blokkolja a nagyfrekvenciás zajokat.
  • Minimalizálja az MCU tápegység hullámzását. Javasoljuk, hogy használjon lineáris szabályozót az MCU-ntage ellátás. Válasszon alacsony zajkimenettel és magas PSRR-jellemzőkkel rendelkező lineáris szabályozót.
  • Ha több nagy áramterhelésű eszköz van az alaplapon, javasoljuk, hogy helyezzen be külön tápegységet az MCU-hoz. Ha ez nem lehetséges, válassza le a mintát a tápegység gyökerénél.
  • Ha nagy áramfelvételű eszközt futtat az MCU érintkezőjén, használjon tranzisztort vagy FET-et.

A 4-3. ábra a tápvezeték több elrendezését mutatja. Vo a tápegység voltage, ez az IC2 műveletekből származó fogyasztási áram ingadozása, Z pedig a tápvezeték impedanciája. Vn a köttage, amelyet a tápvezeték generál, és a következőképpen számítható ki: Vn = in×Z. A GND minta ugyanígy tekinthető. A GND mintázattal kapcsolatos további részletekért lásd a 4.1.2.2 GND minta tervezés című részt. Az (a) konfigurációban az MCU tápvezetéke hosszú, és az IC2 tápvezetékei az MCU tápegységéhez közel ágaznak. Ez a konfiguráció nem ajánlott, mivel az MCU voltagA tápegység érzékeny a Vn zajra, amikor az IC2 működik. A (b) és (c) kapcsolási rajzok a (b) és (c) pontban megegyeznek az (a) ponttal, de a minták kialakítása eltérő. (b) leágazza a tápvezetéket a tápegység gyökeréből, és a Vn zaj hatása csökken a tápegység és az MCU közötti Z minimalizálásával. (c) csökkenti a Vn hatását is azáltal, hogy növeli a tápvezeték felületét és vonalszélességét a Z minimalizálása érdekében.

RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-6. ábra

GND minta tervezés
A mintázat kialakításától függően zaj okozhatja a GND-t, amely a referenciavolttage az MCU és a beépített eszközök esetében a potenciál ingadozása, csökkentve a CTSU mérési pontosságát. A következő tippek a GND mintázat kialakításához segítenek elnyomni a potenciális fluktuációt.

  • Az üres helyeket a lehető legnagyobb mértékben fedje le tömör GND-mintával, hogy minimalizálja az impedanciát nagy felületen.
  • Használjon olyan kártyaelrendezést, amely megakadályozza, hogy a zaj behatoljon az MCU-ba a GND vonalon keresztül, növelve az MCU és a nagy áramterhelésű eszközök közötti távolságot, és elválasztja az MCU-t a GND mintától.

A 4-4. ábra a GND vonal több elrendezését mutatja. Ebben az esetben ez az IC2 műveletekből származó fogyasztási áram ingadozása, Z pedig a tápvezeték impedanciája. Vn a köttage a GND vonal által generált és a következőképpen számítható ki: Vn = in×Z. Az (a) konfigurációban az MCU-hoz vezető GND vonal hosszú, és az MCU GND érintkezője közelében egyesül az IC2 GND vonallal. Ez a konfiguráció nem ajánlott, mivel az MCU GND potenciálja érzékeny a Vn zajra, amikor az IC2 működik. A (b) konfigurációban a GND vonalak egyesülnek a tápegység GND érintkezőjének gyökerében. A Vn-ből származó zajhatások csökkenthetők az MCU és az IC2 GND vonalainak elválasztásával, hogy minimalizáljuk az MCU és a Z közötti teret. Bár a (c) és (a) kapcsolási rajzai megegyeznek, a minták kialakítása eltérő. A (c) konfiguráció csökkenti a Vn hatását a GND vonal felületének és vonalszélességének növelésével a Z minimalizálása érdekében. RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-7. ábra

Csatlakoztassa a TSCAP kondenzátor GND-jét az MCU VSS-termináljához csatlakoztatott szilárd GND-mintához, hogy az azonos potenciállal rendelkezzen, mint a VSS-terminálé. Ne válassza le a TSCAP kondenzátor GND-jét az MCU GND-jétől. Ha a TSCAP kondenzátor GND és az MCU GND közötti impedancia magas, a TSCAP kondenzátor nagyfrekvenciás zajelhárító teljesítménye csökken, így érzékenyebbé válik a tápegység zajára és a külső zajokra.

Fel nem használt tűk feldolgozása
Ha a nem használt érintkezőket nagy impedanciájú állapotban hagyja, az eszköz érzékeny a külső zajokra. Győződjön meg arról, hogy az összes nem használt érintkezőt feldolgozta, miután elolvasta az egyes tűk megfelelő MCU Faily hardver kézikönyvét. Ha egy lehúzó ellenállást nem lehet megvalósítani a felszerelési terület hiánya miatt, javítsa a tűkimenet beállítását alacsony kimenetre.

Kisugárzott RF zaj elleni intézkedések

TS Pin Damprezisztencia
A dampA TS érintkezőhöz csatlakoztatott ellenállás és az elektróda parazita kapacitású komponense aluláteresztő szűrőként működik. Növelve a dampAz ellenállás csökkenti a vágási frekvenciát, ezáltal csökkenti a TS érintkezőbe beszivárgó sugárzott zaj szintjét. Ha azonban a kapacitív mérési töltési vagy kisütési áramperiódus meghosszabbodik, az érzékelő meghajtó impulzusfrekvenciáját csökkenteni kell, ami az érintésérzékelési pontosságot is csökkenti. Az érzékenységre vonatkozó információk a csere során dampellenállást az önkapacitás módszerben, lásd az „5. Az önkapacitás módszere gombminták és jellemzők adatai” című fejezetben CTSU kapacitív érintőelektródák tervezési útmutatója (R30AN0389)

Digitális jelzaj
A kommunikációt kezelő digitális jelkábelek, mint például az SPI és I2C, valamint a PWM jelek a LED-ekhez és az audiokimenetekhez olyan sugárzott zajforrások, amelyek hatással vannak az érintési elektróda áramkörére. Digitális jelek használatakor vegye figyelembe a következő javaslatokat a tervezés sorántage.

  • Ha a vezetékek derékszögű sarkokat tartalmaznak (90 fok), akkor a legélesebb pontokból származó zajsugárzás megnő. A zajsugárzás csökkentése érdekében ügyeljen arra, hogy a vezetékek sarkai 45 fokos vagy kisebbek legyenek, vagy íveltek.
  • Amikor a digitális jelszint megváltozik, a túllépés vagy alullövés nagyfrekvenciás zajként sugárzik. Ellenintézkedésként helyezzen be hirdetéstampellenállást a digitális jelvonalon a túllépés vagy alullövés elnyomására. Egy másik módszer a ferritgyöngy behelyezése a vonal mentén.
  • A digitális jelek vonalait és az érintési elektróda áramkörét úgy helyezze el, hogy azok ne érintkezzenek. Ha a konfiguráció megköveteli, hogy a vezetékek párhuzamosan fussanak, tartsa meg a lehető legnagyobb távolságot közöttük, és helyezzen be egy GND árnyékolást a digitális vonal mentén.
  • Ha nagy áramfelvételű eszközt futtat az MCU érintkezőjén, használjon tranzisztort vagy FET-et.

Többfrekvenciás mérés
Ha CTSU2-vel beágyazott MCU-t használ, ügyeljen a többfrekvenciás mérés használatára. A részleteket lásd: 3.3.1 Többfrekvenciás mérés.

Zajelhárítási intézkedéseket vezetett be
A vezetett zajtűrés figyelembevétele fontosabb a rendszer tápegységének tervezésénél, mint az MCU kártya tervezésénél. Először tervezze meg a tápegységet a voltage alacsony zajszinttel a táblára szerelt eszközökhöz. A tápellátás beállításával kapcsolatos részletekért lásd a 4.1.2 Tápegység tervezése című részt. Ez a rész leírja a tápellátással kapcsolatos zajellenőrzéseket, valamint azokat a CTSU-funkciókat, amelyeket figyelembe kell venni az MCU-kártya tervezésekor, hogy javítsa a vezetett zajtűrést.

Közös módú szűrő
Helyezzen el vagy szereljen fel egy közös módú szűrőt (közös módú fojtótekercs, ferritmag), hogy csökkentse a tápkábelből a kártyára jutó zajt. Zajteszttel ellenőrizze a rendszer interferencia frekvenciáját, és válasszon egy nagy impedanciájú eszközt a megcélzott zajsáv csökkentése érdekében. Tekintse meg a megfelelő tételeket, mivel a beépítési helyzet a szűrő típusától függően eltérő. Vegye figyelembe, hogy az egyes szűrőtípusok eltérően vannak elhelyezve a táblán; részletekért tekintse meg a megfelelő magyarázatot. Mindig vegye figyelembe a szűrő elrendezését, hogy elkerülje a zaj kisugárzását a táblán belül. A 4-5. ábra egy közös módú szűrőelrendezést mutat beample.

Közös módú fojtó
A közös módú fojtótekercset a kártyán végrehajtott zaj elleni intézkedésként használják, és a kártya és a rendszer tervezési szakaszában be kell ágyazni. Közös módú fojtótekercs használatakor ügyeljen arra, hogy a lehető legrövidebb huzalozást használja közvetlenül azután, ahol a tápegység csatlakoztatva van a kártyához. Plample, ha a tápkábelt és a kártyát csatlakozóval csatlakoztatja, a kártyaoldali csatlakozó után közvetlenül egy szűrőt helyezve megakadályozza, hogy a kábelen keresztül bejutó zaj átterjedjen a kártyán.

Ferritmag
A ferritmag a kábelen keresztül vezetett zaj csökkentésére szolgál. Amikor a rendszer összeszerelése után a zaj problémássá válik, egy clamp-típusú ferritmag lehetővé teszi a zaj csökkentését anélkül, hogy megváltoztatná a kártyát vagy a rendszer kialakítását. PlampLe, ha a kábelt és a kártyát egy csatlakozóval csatlakoztatja, a kártya oldali csatlakozója előtt egy szűrőt helyezve minimálisra csökkenti a kártyába jutó zajt. RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-8. ábra

Kondenzátor elrendezés
Csökkentse a tápegység zaját és hullámzaját, amely a tápegység- és jelkábelekből a kártyára jut azáltal, hogy szétválasztó kondenzátorokat és ömlesztett kondenzátorokat tervez és helyez el az MCU tápvezetéke vagy kapcsai közelében.

Leválasztó kondenzátor
A leválasztó kondenzátor csökkentheti a térfogatottage csökkenés a VCC vagy VDD tápegység érintkezője és a VSS között az MCU áramfelvétele miatt, stabilizálja a CTSU méréseket. Használja az MCU felhasználói kézikönyvében felsorolt ​​ajánlott kapacitást, és helyezze a kondenzátort a tápegység érintkezőjének és a VSS érintkezőjének közelébe. Egy másik lehetőség a minta megtervezése a cél MCU-család hardvertervezési útmutatójának követésével, ha elérhető.

Tömeges kondenzátor
Az ömlesztett kondenzátorok kisimítják az MCU áramlási hullámaittage ellátási forrás, stabilizálja a voltage az MCU tápcsatlakozója és a VSS között, és így stabilizálja a CTSU méréseket. A kondenzátorok kapacitása a tápegység kialakításától függően változik; ügyeljen arra, hogy megfelelő értéket használjon, hogy elkerülje az oszcilláció vagy a voltage csepp.

Többfrekvenciás mérés
A többfrekvenciás mérés, amely a CTSU2 függvénye, hatékonyan javítja a vezetett zaj elleni védelmet. Ha fejlesztése során a zajvédettség problémát jelent, válasszon egy CTSU2-vel felszerelt MCU-t a többfrekvenciás mérési funkció használatához. A részleteket lásd: 3.3.1 Többfrekvenciás mérés.

A GND pajzs és az elektróda távolság szempontjai
Az 1. ábra az elektródaárnyékolás vezetési zaj-hozzáadási útvonalát használó zajelnyomás képe. Ha GND árnyékolást helyezünk az elektróda köré, és az elektródát körülvevő árnyékolást közelebb hozzuk az elektródához, erősíti az ujj és az árnyékolás közötti kapacitív csatolást. A zajkomponens (VNOISE) a B-GND-be kerül, csökkentve a CTSU mérési áramának ingadozásait. Vegye figyelembe, hogy minél közelebb van az árnyékolás az elektródához, annál nagyobb a CP, ami csökkenti az érintésérzékenységet. Miután megváltoztatta az árnyékolás és az elektróda közötti távolságot, ellenőrizze az érzékenységet az 5. szakaszban. Önkapacitás módszere Gomb mintázatok és jellemzők adatai CTSU kapacitív érintőelektródák tervezési útmutatója (R30AN0389). RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-9. ábra

Szoftverszűrők

Az érintésérzékelés kapacitásmérési eredményeket használ annak meghatározására, hogy egy érzékelőt megérintett-e vagy sem (BE vagy KI) a CTSU illesztőprogram és a TOUCH modul szoftverével egyaránt. A CTSU modul zajcsökkentést hajt végre a kapacitásmérési eredményeken, és továbbítja az adatokat a TOUCH modulnak, amely meghatározza az érintést. A CTSU illesztőprogram szabványos szűrőként tartalmazza az IIR mozgóátlag szűrőt. A legtöbb esetben a szabványos szűrő elegendő SNR-t és válaszkészséget biztosít. A felhasználói rendszertől függően azonban erősebb zajcsökkentési feldolgozásra lehet szükség. Az 5-1. ábra az érintésérzékelésen keresztüli adatáramlást mutatja. Felhasználói szűrők helyezhetők el a CTSU illesztőprogram és a TOUCH modul közé a zajfeldolgozás érdekében. Tekintse meg az alábbi alkalmazási megjegyzést a szűrők projektbe való beépítésére vonatkozó részletes utasításokért file valamint egy szoftverszűrő sample kód és használat plample projekt file. RA család kapacitív érintéses szoftverszűrő Sample Program (R30AN0427) RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-10. ábra

Ez a rész hatékony szűrőket mutat be az egyes EMC-szabványokhoz.

5-1. táblázat EMC szabvány és megfelelő szoftverszűrők

EMC szabványVárható zajMegfelelő szoftverszűrő
IEC61000-4-3Véletlenszerű zajIIR szűrő
Sugárzott immunitás,  
IEC61000-4-6Időszakos zajFIR szűrő
Vezetett immunitás  

IIR szűrő
Az IIR szűrő (Infinite Impulse Response szűrő) kevesebb memóriát igényel, és kis számítási terhelést is biztosít, így ideális alacsony fogyasztású rendszerekhez és sok gombbal rendelkező alkalmazásokhoz. Ennek aluláteresztő szűrőként való használata segít csökkenteni a magas frekvenciájú zajt. Azonban ügyelni kell arra, hogy minél alacsonyabb a vágási frekvencia, annál hosszabb a beállási idő, ami késlelteti a BE/KI döntési folyamatot. Az egypólusú elsőrendű IIR szűrő kiszámítása a következő képlettel történik, ahol a és b együtthatók, xn a bemeneti érték, yn a kimeneti érték, yn-1 pedig a közvetlenül megelőző kimeneti érték.RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-14. ábra

Ha az IIR szűrőt aluláteresztő szűrőként használják, az a és b együtthatók a következő képlettel számíthatók ki, ahol az sampling frekvencia fs, a vágási frekvencia pedig fc.

RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-11. ábra

FIR szűrő
A FIR szűrő (Finite Impulse Response filter) egy rendkívül stabil szűrő, amely minimális pontosságromlást okoz számítási hibák miatt. Együtthatótól függően aluláteresztő szűrőként vagy sávszűrőként is használható, csökkentve mind a periodikus, mind a véletlenszerű zajt, így javítva az SNR-t. Mivel azonban sampEgy bizonyos korábbi időszakból származó lerakódások tárolása és kiszámítása történik, a memóriahasználat és a számítási terhelés a szűrőcsap hosszával arányosan nő. A FIR szűrő kiszámítása a következő képlettel történik, ahol L és h0 - hL-1 együtthatók, xn a bemeneti érték, xn-I az s előtti bemeneti értékample i, és yn a kimeneti érték. RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-12. ábra

Használat plamples
Ez a rész tartalmazza plampkisebb zajcsökkentés IIR és FIR szűrőkkel. Az 5-2. táblázat a szűrési feltételeket mutatja, az 5-2. ábra pedig egy példátample véletlenszerű zajeltávolítás.

5-2 táblázat Szűrőhasználat plamples

Szűrőformátum1. feltétel2. feltételMegjegyzések
Egypólusú elsőrendű IIRb=0.5b=0.75 
FENYŐL=4

h0~ hL-1 = 0.25

L=8

h0~ hL-1 = 0.125

Használjon egyszerű mozgóátlagot

RENEESAS-RA2E1-Kapacitív-érzékelő-MCU-13. ábra

Használati megjegyzések a mérési ciklushoz
A szoftveres szűrők frekvenciakarakterisztikája a mérési ciklus pontosságától függően változik. Ezenkívül előfordulhat, hogy a mérési ciklus eltérései vagy eltérései miatt nem kapja meg a várt szűrési jellemzőket. A szűrő jellemzőire való összpontosításhoz használjon nagy sebességű chip-oszcillátort (HOCO) vagy külső kristályoszcillátort fő órajelként. Azt is javasoljuk, hogy az érintéses mérési végrehajtási ciklusokat hardveres időzítővel kezelje.

Szójegyzék

TermMeghatározás
CTSUKapacitív érintésérzékelő egység. CTSU1-ben és CTSU2-ben is használatos.
CTSU1Második generációs CTSU IP. Az „1” hozzáadásra kerül a CTSU2-től való megkülönböztetés érdekében.
CTSU2Harmadik generációs CTSU IP.
CTSU illesztőprogramCTSU illesztőprogram a Renesas szoftvercsomagokban.
CTSU modulA Smart Configurator segítségével beágyazható CTSU illesztőprogram-egység.
TOUCH köztes szoftverKöztes szoftver az érintésérzékelés feldolgozásához a Renesas szoftvercsomagokban található CTSU használatakor.
TOUCH modulA Smart Configurator segítségével beágyazható TOUCH köztes szoftver egység.
r_ctsu modulA CTSU illesztőprogramja megjelenik a Smart Configuratorban.
rm_touch modulA Smart Configuratorban megjelenített TOUCH modul
HÍRADÓ FŐNÖKÁramvezérlő oszcillátor. Az áramvezérelt oszcillátort kapacitív érintésérzékelőkben használják. Néhány dokumentumban ICO-ként is írják.
ICOUgyanaz, mint a CCO.
TSCAPKondenzátor a CTSU belső térfogatának stabilizálásáratage.
DampellenállástAz ellenállást a tűsérülések vagy a külső zaj okozta hatások csökkentésére használják. A részletekért lásd a kapacitív érintőelektródák tervezési útmutatóját (R30AN0389).
VDCVoltage Lefelé konverter. A CTSU-ba beépített tápáramkör kapacitív érzékelő méréshez.
Többfrekvenciás mérésOlyan funkció, amely több, különböző frekvenciájú érzékelőegység órát használ az érintés mérésére; a többórás mérési funkciót jelzi.
Érzékelő meghajtó impulzusJel, amely meghajtja a kapcsolt kondenzátort.
Szinkron zajZaj az érzékelő meghajtó impulzusának megfelelő frekvencián.
VoltBerendezés tesztelés alatt. A tesztelni kívánt eszközt jelöli.
LDOAlacsony lemorzsolódás szabályozó
PSRRA tápegység elutasítási aránya
FSPRugalmas szoftvercsomag
FITFirmware integrációs technológia.
SISSzoftverintegrációs rendszer
  

Revíziótörténet

 

Fordulat.

 

Dátum

Leírás
oldalÖsszegzés
1.0031. május 2023Első felülvizsgálat
2.0025. december 2023IEC61000-4-6 esetén
6A közös módú zajhatás hozzáadásával a 2.2
7Tételek hozzáadva a 2-5. táblázathoz
9Átdolgozott szöveg a 3.1-ben, javítva 3-1 ábra
Átdolgozott szöveg a 3-2
10A 3.3.1-ben átdolgozott szöveg és hozzáadott 3-4. ábra.

A többfrekvenciás mérések beállításainak módosítására vonatkozó magyarázat törölve, valamint a többfrekvenciás mérési interferencia-frekvencia magyarázata 3-5e3-5 ábra.

11Referenciadokumentumok hozzáadva a 3.2.2
14Megjegyzés hozzáadva a TSCAP kondenzátor GND csatlakozásához

4.1.2.2

15A huzalozási sarok kialakítására vonatkozó megjegyzés hozzáadva a 4.2.2-hez
16Hozzáadott 4.3 Vezetett zaj elleni intézkedések
18Átdolgozott 5. szakasz.

Általános óvintézkedések a mikrofeldolgozó egységek és a mikrovezérlő egység termékek kezelésére

A következő használati megjegyzések a Renesas összes mikrofeldolgozó egységére és mikrovezérlő egységére vonatkoznak. A jelen dokumentumban szereplő termékekre vonatkozó részletes használati megjegyzésekért tekintse meg a dokumentum megfelelő szakaszait, valamint a termékekhez kiadott műszaki frissítéseket.

  1. Óvintézkedés az elektrosztatikus kisülés (ESD) ellen
    A CMOS-eszköz hatásának kitett erős elektromos mező tönkreteheti a kapu oxidját, és végső soron ronthatja az eszköz működését. Lépéseket kell tenni annak érdekében, hogy a statikus elektromosság képződését a lehető legnagyobb mértékben leállítsák, és amikor bekövetkezik, gyorsan el kell oszlatni. A környezeti ellenőrzésnek megfelelőnek kell lennie. Ha megszáradt, párásítót kell használni. Javasoljuk, hogy ne használjon olyan szigetelőket, amelyek könnyen statikus elektromosságot építhetnek fel. A félvezető eszközöket antisztatikus tartályban, statikus árnyékoló zsákban vagy vezető anyagban kell tárolni és szállítani. Minden vizsgáló- és mérőeszközt, beleértve a munkapadokat és a padlót, földelni kell. A kezelőt csuklópánttal is földelni kell. A félvezető eszközöket tilos puszta kézzel megérinteni. Hasonló óvintézkedéseket kell tenni a félvezető eszközöket tartalmazó nyomtatott áramkörök esetében is.
  2. Feldolgozás bekapcsoláskor
    A termék állapota az áramellátás idején nincs meghatározva. A belső áramkörök állapota az LSI-ben határozatlan, a regiszterbeállítások és érintkezők állapota pedig meghatározatlan a tápellátás idején. Olyan késztermékeknél, ahol a visszaállítási jelet a külső alaphelyzetbe állító érintkezőre alkalmazzák, a lábak állapota nem garantált a tápellátástól a visszaállítási folyamat befejezéséig. Hasonlóképpen, a chipen belüli bekapcsolás-visszaállítási funkcióval visszaállított termék érintkezőinek állapota nem garantált a tápellátás időpontjától egészen addig, amíg a teljesítmény el nem éri azt a szintet, amelyen a visszaállítás meghatározott.
  3. Jelbevitel kikapcsolt állapotban
    Ne adjon be jeleket vagy I/O-tápegységet, amíg a készülék ki van kapcsolva. Az ilyen jel vagy I/O felhúzó tápegység bemenetéből származó árambefecskendezés hibás működést, a készülékben ilyenkor áthaladó rendellenes áram pedig a belső elemek károsodását okozhatja. Kövesse a termékdokumentációban leírt, kikapcsolt állapotban lévő bemeneti jelekre vonatkozó irányelveket.
  4. A fel nem használt csapok kezelése
    A fel nem használt tűket a kézikönyvben a nem használt csapok kezelése alatt megadott utasítások szerint kezelje. A CMOS termékek bemeneti érintkezői általában nagy impedanciájú állapotban vannak. Nyitott áramkörű, használaton kívüli érintkezővel történő üzemeléskor extra elektromágneses zaj keletkezik az LSI közelében, a kapcsolódó átvezető áram belülről folyik, és a lábak állapotának bemeneti jelként való hamis felismerése miatt meghibásodások lépnek fel. lehetségessé válnak.
  5. Órajelek
    A reset alkalmazása után csak akkor engedje el a reset vezetéket, ha az üzemi órajel stabilizálódik. Amikor a program végrehajtása közben átkapcsolja az órajelet, várja meg, amíg a cél órajel stabilizálódik. Ha az órajelet egy külső rezonátor vagy egy külső oszcillátor állítja elő alaphelyzetbe állítás során, ügyeljen arra, hogy a visszaállító vonal csak az órajel teljes stabilizálása után szabaduljon fel. Ezenkívül, ha külső rezonátorral vagy külső oszcillátorral előállított órajelre vált, miközben a program végrehajtása folyamatban van, várja meg, amíg a cél órajel stabilizálódik.
  6. Voltage alkalmazási hullámforma a bemeneti lábon
    A bemeneti zaj vagy a visszavert hullám miatti hullámforma-torzulás hibás működést okozhat. Ha a CMOS eszköz bemenete a zaj miatt a VIL (Max.) és VIH (Min.) közötti területen marad, pl.ample, a készülék meghibásodhat. Ügyeljen arra, hogy ne hatoljon be csattogó zaj a készülékbe, ha a bemeneti szint rögzített, illetve abban az átmeneti időszakban is, amikor a bemeneti szint a VIL (Max.) és VIH (Min.) közötti területen halad át.
  7. A fenntartott címekhez való hozzáférés tilalma
    A lefoglalt címekhez való hozzáférés tilos. A lefoglalt címek a funkciók esetleges jövőbeni bővítéséhez szolgálnak. Ne érjen hozzá ezekhez a címekhez, mivel az LSI megfelelő működése nem garantált.
  8. A termékek közötti különbségek
    Mielőtt egyik termékről a másikra váltana, plampeltérõ cikkszámú termékre, győződjön meg arról, hogy a változtatás nem okoz problémát. Az azonos csoportba tartozó, de eltérő cikkszámmal rendelkező mikroprocesszor-egységek vagy mikrovezérlőegység-termékek jellemzői eltérhetnek a belső memória kapacitása, az elrendezési minta és egyéb tényezők tekintetében, amelyek befolyásolhatják az elektromos jellemzők tartományát, például a jellemző értékeket. , működési határok, zajtűrés és a kisugárzott zaj mennyisége. Eltérő cikkszámú termékre váltáskor az adott termékre rendszerértékelő tesztet kell végrehajtani.

Értesítés

  1. Az áramkörök, szoftverek és egyéb kapcsolódó információk ebben a dokumentumban csak a félvezető termékek működésének és alkalmazásának illusztrálására szolgálnak.amples. Ön teljes mértékben felelős az áramkörök, szoftverek és információk beépítéséért vagy bármilyen más felhasználásáért a terméke vagy rendszere tervezésében. A Renesas Electronics nem vállal felelősséget az Ön vagy harmadik felek által ezen áramkörök, szoftverek vagy információk használatából eredő veszteségekért és károkért.
  2. A Renesas Electronics ezennel kifejezetten elhárít minden jótállást és felelősséget harmadik felek szabadalmait, szerzői jogait vagy egyéb szellemi tulajdonjogait érintő, a Renesas Electronics termékek vagy a jelen dokumentumban leírt műszaki információk használatából eredő jogsértésekkel vagy bármely más követeléssel szemben, beleértve a következőket: nem korlátozódik a termékadatokra, rajzokra, diagramokra, programokra, algoritmusokra és alkalmazásokra, plamples.
  3. A Renesas Electronics vagy mások szabadalmai, szerzői jogai vagy egyéb szellemi tulajdonjogai alapján semmilyen kifejezett, hallgatólagos vagy egyéb licenc nem adható.
  4. Ön felelős azért, hogy meghatározza, milyen licencekre van szükség harmadik féltől, és ha szükséges, meg kell szereznie ezeket a licenceket a Renesas Electronics termékeket tartalmazó termékek törvényes importjához, exportálásához, gyártásához, értékesítéséhez, felhasználásához, terjesztéséhez vagy egyéb módon történő ártalmatlanításához.
  5. Nem módosíthat, módosíthat, másolhat vagy fejthet vissza egyetlen Renesas Electronics terméket sem egészben, sem részben. A Renesas Electronics nem vállal felelősséget az Ön vagy harmadik felek által az ilyen változtatásokból, módosításokból, másolásokból vagy visszafejtésekből eredő veszteségekért vagy károkért.
  6. A Renesas Electronics termékeit a következő két minőségi fokozat szerint osztályozzák: „Standard” és „High Quality”. Az egyes Renesas Electronics termékek tervezett felhasználása a termék minőségi osztályától függ, amint azt alább jelezzük.
    „Szabvány”: Számítógépek; irodai felszerelés; kommunikációs berendezések; vizsgáló és mérőberendezések; audio és vizuális berendezések; Otthoni elektronikus készülékek; szerszámgépek; személyes elektronikus berendezések; ipari robotok; stb.
    „Kiváló minőség”: Szállítási eszközök (gépkocsik, vonatok, hajók stb.); forgalomirányítás (közlekedési lámpák); nagyméretű kommunikációs berendezések; kulcsfontosságú pénzügyi terminálrendszerek; Biztonsági ellenőrző berendezések; stb.
    Hacsak a Renesas Electronics adatlapján vagy más Renesas Electronics dokumentumában kifejezetten nagy megbízhatóságú termékként vagy zord környezetre szánt termékként nem jelölik, a Renesas Electronics termékek nem használhatók olyan termékekben vagy rendszerekben, amelyek közvetlen veszélyt jelenthetnek az emberi életre. vagy testi sérülést (mesterséges életfenntartó eszközök vagy rendszerek; sebészeti beültetések stb.) vagy súlyos anyagi károkat okozhat (űrrendszer; tenger alatti átjátszók; nukleáris energiavezérlő rendszerek; repülőgépvezérlő rendszerek; kulcsfontosságú üzemi rendszerek; katonai felszerelések stb.). A Renesas Electronics elhárít minden felelősséget az Ön vagy bármely harmadik fél által okozott károkért vagy veszteségekért, amelyek a Renesas Electronics bármely adatlapjával, felhasználói kézikönyvével vagy más Renesas Electronics dokumentumával összeegyeztethetetlen Renesas Electronics termék használatából erednek.
  7. Egyetlen félvezető termék sem biztonságos. A Renesas Electronics hardver- vagy szoftvertermékeiben esetlegesen megvalósított biztonsági intézkedések vagy szolgáltatások ellenére a Renesas Electronics nem vállal felelősséget a sebezhetőségből vagy a biztonság megsértéséből eredően, ideértve, de nem kizárólagosan, a Renesas Electronics termékeihez való jogosulatlan hozzáférést vagy azok használatát, vagy egy Renesas Electronics terméket használó rendszer. A RENESAS ELECTRONICS NEM GARANTÁLJA VAGY AZT, HOGY A RENESAS ELECTRONICS TERMÉKEI VAGY A RENESAS ELECTRONICS TERMÉKEK HASZNÁLATÁVAL LÉTREHOZOTT RENDSZEREK SÉRÜLHETETLENEK VAGY MENTESEK A KORRUPCIÓTÓL, TÁMADÁSTÓL, VÍRUSSZÁRMAZÁSTÓL, EGYÉB VÍRUSOKTÓL VAGY BEFEJEZÉSTŐL ITY INTRUSION („Sebezhetőségi problémák”) . A RENESAS ELECTRONICS MINDEN FELELŐSSÉGET ELNÁLL, AMELY BÁRMILYEN SEBÉRHETŐSÉGI PROBLÉMÁBÓL KERÜL, VAGY AZHOZ KAPCSOLÓDÓ. TOVÁBBÁ, AZ ALKALMAZANDÓ TÖRVÉNYEK ÁLTAL MEGENGEDETT MÉRTÉKÉBEN a RENESAS ELECTRONICS MINDEN KIFEJEZETT VAGY VÉLEMEZTETETT GARANCIÁT ELNÁLL, A JELEN DOKUMENTUMRA ÉS AZ ALKALMAZOTT, VAGY KÍSÉRŐ SZOFTVERRE VONATKOZÓAN AZ ELADHATÓSÁGRA VAGY ALKALMASSÁGRA VONATKOZÓ GARANCIA CÉL.
  8. A Renesas Electronics termékek használatakor olvassa el a legújabb termékinformációkat (adatlapok, felhasználói kézikönyvek, alkalmazási megjegyzések, „Általános megjegyzések a félvezető eszközök kezeléséhez és használatához” a megbízhatósági kézikönyvben stb.), és győződjön meg arról, hogy a használati feltételek a tartományon belül vannak. a Renesas Electronics által meghatározott maximális névleges értékek, üzemi tápegység voltage termékskála, hőelvezetési jellemzők, telepítés stb. A Renesas Electronics elhárít minden felelősséget a Renesas Electronics termékeknek a megadott tartományokon kívüli használatából eredő meghibásodásokért, meghibásodásokért vagy balesetekért.
  9. Bár a Renesas Electronics törekszik a Renesas Electronics termékek minőségének és megbízhatóságának javítására, a félvezető termékek sajátos jellemzőkkel rendelkeznek, mint például a meghibásodás bizonyos gyakorisággal, és bizonyos használati körülmények között meghibásodások. Hacsak a Renesas Electronics adatlapján vagy más Renesas Electronics dokumentumában nem nagy megbízhatóságú termékként vagy zord környezetre szánt termékként van megjelölve, a Renesas Electronics termékekre nem vonatkozik a sugárzásállósági tervezés. Ön felelős a Renesas Electronics termékek meghibásodása vagy hibás működése esetén a testi sérülések, sérülések vagy tűz által okozott károk és/vagy lakossági veszélyek elkerülése érdekében olyan biztonsági intézkedések végrehajtásáért, mint például a hardver és a biztonsági tervezés. szoftverek, beleértve, de nem kizárólagosan a redundanciát, a tűzoltást és a meghibásodás megelőzését, az öregedés leromlásának megfelelő kezelését vagy bármely más megfelelő intézkedést. Mivel önmagában a mikroszámítógép-szoftver értékelése nagyon nehéz és nem praktikus, Ön felelős az Ön által gyártott végtermékek vagy rendszerek biztonságának értékeléséért.
  10. Kérjük, forduljon a Renesas Electronics értékesítési irodájához a környezetvédelmi kérdésekkel kapcsolatos részletekért, például az egyes Renesas Electronics termékek környezeti kompatibilitását illetően. Ön felelős azért, hogy gondosan és kellően kivizsgálja azokat a vonatkozó törvényeket és rendelkezéseket, amelyek szabályozzák a szabályozott anyagok felvételét vagy használatát, ideértve korlátozás nélkül az EU RoHS-irányelvét, valamint a Renesas Electronics termékeknek az összes vonatkozó törvénynek és előírásnak megfelelő használatát. A Renesas Electronics kizár minden felelősséget az olyan károkért vagy veszteségekért, amelyek abból erednek, hogy Ön nem tartja be a vonatkozó törvényeket és rendelkezéseket.
  11. A Renesas Electronics termékeit és technológiáit nem szabad felhasználni vagy beépíteni olyan termékekbe vagy rendszerekbe, amelyek gyártását, használatát vagy értékesítését bármely vonatkozó hazai vagy külföldi törvény vagy szabályozás tiltja. Önnek be kell tartania minden vonatkozó export-ellenőrzési törvényt és előírást, amelyet a felek vagy ügyletek felett joghatóságot hirdető országok kormányai hirdettek ki és alkalmaznak.
  12. A Renesas Electronics termékek vásárlója vagy forgalmazója, vagy bármely más fél, aki a terméket forgalmazza, megsemmisíti, vagy más módon értékesíti vagy harmadik félnek átadja, köteles az ilyen harmadik felet előzetesen értesíteni a cikkben vázolt tartalmakról és feltételekről. ezt a dokumentumot.
  13. Ezt a dokumentumot a Renesas Electronics előzetes írásbeli hozzájárulása nélkül sem egészben, sem részben nem lehet újranyomtatni, sokszorosítani vagy sokszorosítani.
  14. Kérjük, forduljon a Renesas Electronics értékesítési irodájához, ha bármilyen kérdése van a jelen dokumentumban vagy a Renesas Electronics termékeivel kapcsolatban.
  • (Jegyzet 1) A „Renesas Electronics” a jelen dokumentumban a Renesas Electronics Corporationt jelenti, és magában foglalja annak közvetlenül vagy közvetve ellenőrzött leányvállalatait is.
  • (Jegyzet 2) A „Renesas Electronics termék(ek)” minden olyan terméket jelent, amelyet a Renesas Electronics fejlesztett vagy gyártott.

A cég központja
TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu, Koto-ku, Tokió 135-0061, Japán www.renesas.com

Védjegyek
A Renesas és a Renesas logó a Renesas Electronics Corporation védjegyei. Minden védjegy és bejegyzett védjegy a megfelelő tulajdonosok tulajdona.

Elérhetőségi adatok
A termékről, a technológiáról, a dokumentum legfrissebb verziójáról vagy a legközelebbi értékesítési irodáról további információkért látogasson el a weboldalra. www.renesas.com/contact/.

  • 2023 Renesas Electronics Corporation. Minden jog fenntartva.

Dokumentumok / Források

RENESAS RA2E1 kapacitív érzékelő MCU [pdf] Felhasználói útmutató
RA2E1, RX család, RA család, RL78 család, RA2E1 kapacitív érzékelő MCU, RA2E1, kapacitív érzékelő MCU, érzékelő MCU

Hivatkozások

Hagyj megjegyzést

E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve *