Sensore capacitivo MCU RENESAS RA2E1

Sensore capacitivo MCU
Guida all'immunità al rumore del tocco capacitivo

Introduzione
La Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) può essere suscettibile al rumore nell'ambiente circostante perché può rilevare piccole variazioni di capacità, generate da segnali elettrici spuri indesiderati (rumore). L'effetto di questo rumore può dipendere dalla progettazione hardware. Pertanto, è necessario adottare contromisure a livello di progettazionetage porterà a un MCU CTSU resiliente al rumore ambientale e allo sviluppo di prodotti efficaci. Questa nota applicativa descrive i modi per migliorare l'immunità al rumore per i prodotti che utilizzano la Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) secondo gli standard di immunità al rumore IEC (IEC61000-4).

Dispositivo di destinazione
MCU della famiglia RX, della famiglia RA, della famiglia RL78 e Renesas Synergy™ che incorporano il CTSU (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

Standard trattati in questa nota applicativa 

• Norma IEC-61000-4-3
• Norma IEC-61000-4-6

Sopraview

Il CTSU misura la quantità di elettricità statica dalla carica elettrica quando un elettrodo viene toccato. Se il potenziale dell'elettrodo di tocco cambia a causa del rumore durante la misurazione, cambia anche la corrente di carica, influenzando il valore misurato. In particolare, una grande fluttuazione nel valore misurato può superare la soglia di tocco, causando il malfunzionamento del dispositivo. Piccole fluttuazioni nel valore misurato possono influenzare le applicazioni che richiedono misurazioni lineari. La conoscenza del comportamento di rilevamento del tocco capacitivo CTSU e della progettazione della scheda è essenziale quando si considera l'immunità al rumore per i sistemi di tocco capacitivo CTSU. Consigliamo agli utenti CTSU alle prime armi di familiarizzare con i principi del CTSU e del tocco capacitivo studiando i seguenti documenti correlati.

• Informazioni di base sul rilevamento del tocco capacitivo e CTSU
• Manuale utente del touch capacitivo per MCU con sensore capacitivo (R30AN0424)
• Informazioni sulla progettazione della scheda hardware
  Microcontrollori per sensori capacitivi – Guida alla progettazione degli elettrodi tattili capacitivi CTSU (R30AN0389)
• Informazioni sul software del driver CTSU (modulo CTSU)
  Famiglia RA Manuale utente del pacchetto software flessibile Renesas (FSP) (Web Versione – HTML)
  Riferimento API > Moduli > CapTouch > CTSU (r_ctsu)
  Sistema di integrazione software del modulo CTSU della famiglia RL78 (R11AN0484)
  Tecnologia di integrazione del firmware del modulo QE CTSU della famiglia RX (R01AN4469)
• Informazioni sul software touch middleware (modulo TOUCH)
  Famiglia RA Manuale utente del pacchetto software flessibile Renesas (FSP) (Web Versione – HTML)
  Riferimento API > Moduli > CapTouch > Tocco (rm_touch)
  Sistema di integrazione software del modulo TOUCH della famiglia RL78 (R11AN0485)
  Tecnologia di integrazione del firmware del modulo touch QE della famiglia RX (R01AN4470)
• Informazioni relative a QE per Capacitive Touch (strumento di supporto allo sviluppo di applicazioni touch capacitive)
  Utilizzo di QE e FSP per sviluppare applicazioni touch capacitive (R01AN4934)
  Utilizzo di QE e FIT per sviluppare applicazioni touch capacitive (R01AN4516)
  Famiglia RL78 che utilizza QE e SIS per sviluppare applicazioni touch capacitive (R01AN5512)
  Famiglia RL78 che utilizza la versione autonoma di QE per sviluppare applicazioni touch capacitive (R01AN6574)

Tipi di rumore e contromisure

Standard EMC
La Tabella 2-1 fornisce un elenco di standard EMC. Il rumore può influenzare le operazioni infiltrandosi nel sistema attraverso intercapedini d'aria e cavi di collegamento. Questo elenco introduce gli standard IEC 61000 come examples per descrivere i tipi di rumore di cui gli sviluppatori devono essere a conoscenza per garantire il corretto funzionamento dei sistemi che utilizzano il CTSU. Per ulteriori dettagli, fare riferimento all'ultima versione di IEC 61000.

Tabella 2-1 Standard di prova EMC (IEC 61000)

Descrizione del test	Sopraview	Standard
Test di immunità irradiata	Test di immunità al rumore RF a frequenza relativamente alta	IEC61000-4-3
Test di immunità condotto	Test di immunità al rumore RF a frequenza relativamente bassa	IEC61000-4-6
Prova di scarica elettrostatica (ESD)	Test di immunità alle scariche elettrostatiche	IEC61000-4-2
Prova di transitori/burst elettrici veloci (EFT/B)	Prova di immunità alla risposta transitoria pulsata continua introdotta nelle linee di alimentazione, ecc.	IEC61000-4-4

La Tabella 2-2 elenca i criteri di prestazione per i test di immunità. I ​​criteri di prestazione sono specificati per i test di immunità EMC e i risultati sono giudicati in base al funzionamento dell'apparecchiatura durante il test (EUT). I criteri di prestazione sono gli stessi per ogni standard.

Tabella 2-2 Criteri di prestazione per i test di immunità

Criterio di prestazione	Descrizione
A	L'apparecchiatura deve continuare a funzionare come previsto durante e dopo la prova. Non è consentita alcuna degradazione delle prestazioni o perdita di funzionalità al di sotto del livello di prestazioni specificato dal produttore quando l'apparecchiatura viene utilizzata come previsto.
B	L'apparecchiatura deve continuare a funzionare come previsto durante e dopo la prova. Non è consentita alcuna degradazione delle prestazioni o perdita di funzionalità al di sotto di un livello di prestazioni specificato dal produttore quando l'apparecchiatura viene utilizzata come previsto. Durante il test, è tuttavia consentita una degradazione delle prestazioni. Non è consentita alcuna modifica dello stato operativo effettivo o dei dati memorizzati.
C	È consentita la perdita temporanea della funzionalità, a condizione che la funzionalità sia auto-recuperabile o possa essere ripristinata mediante l'azionamento dei comandi.

Contromisure al rumore RF

Il rumore RF indica onde elettromagnetiche di frequenze radio utilizzate da trasmissioni televisive e radiofoniche, dispositivi mobili e altre apparecchiature elettriche. Il rumore RF può infiltrarsi direttamente in un PCB o può entrare attraverso la linea di alimentazione e altri cavi collegati. Le contromisure al rumore devono essere implementate sulla scheda per il primo e a livello di sistema per il secondo, ad esempio tramite la linea di alimentazione. Il CTSU misura la capacità convertendola in un segnale elettrico. La variazione di capacità dovuta al tocco è estremamente piccola, quindi per garantire il normale rilevamento del tocco, il pin del sensore e l'alimentazione del sensore stesso devono essere protetti dal rumore RF. Sono disponibili due test con diverse frequenze di prova per testare l'immunità al rumore RF: IEC 61000-4-3 e IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 è un test di immunità irradiata e viene utilizzato per valutare l'immunità al rumore applicando direttamente un segnale dal campo elettromagnetico a radiofrequenza all'EUT. Il campo elettromagnetico RF varia da 80 MHz a 1 GHz o superiore, che si converte in lunghezze d'onda di circa 3.7 m a 30 cm. Poiché questa lunghezza d'onda e la lunghezza del PCB sono simili, il modello può agire come un'antenna, influenzando negativamente i risultati della misurazione CTSU. Inoltre, se la lunghezza del cablaggio o la capacità parassita differiscono per ciascun elettrodo di contatto, la frequenza interessata può differire per ciascun terminale. Fare riferimento alla Tabella 2-3 per i dettagli relativi al test di immunità irradiata.

Tabella 2-3 Test di immunità irradiata

Gamma di frequenza	Livello di prova	Prova la forza del campo
Da 80 MHz a 1 GHz Fino a 2.7 GHz o fino a 6.0 GHz, a seconda della versione di prova	1	1V/m
	2	3V/m
	3	10V/m
	4	30V/m
	X	Specificato individualmente

IEC 61000-4-6 è un test di immunità condotto e viene utilizzato per valutare frequenze tra 150 kHz e 80 MHz, un intervallo inferiore a quello del test di immunità irradiata. Questa banda di frequenza ha una lunghezza d'onda di diversi metri o più e la lunghezza d'onda di 150 kHz raggiunge circa 2 km. Poiché è difficile applicare direttamente un campo elettromagnetico RF di questa lunghezza all'EUT, un segnale di prova viene applicato a un cavo direttamente collegato all'EUT per valutare l'effetto delle onde a bassa frequenza. Lunghezze d'onda più corte influenzano principalmente i cavi di alimentazione e di segnale. Ad esempioample, se una banda di frequenza provoca rumore che influenza il cavo di alimentazione e il volume dell'alimentatoretage destabilizza, i risultati della misurazione CTSU potrebbero essere influenzati dal rumore su tutti i pin. La Tabella 2-4 fornisce i dettagli del test di immunità condotto.

Tabella 2-4 Test di immunità condotto

Gamma di frequenza	Livello di prova	Prova la forza del campo
150 kHz-80 MHz	1	1 V efficace
	2	3 V efficace
	3	10 V efficace
	X	Specificato individualmente

In un progetto di alimentazione CA in cui il terminale GND del sistema o il terminale MCU VSS non sono collegati a un terminale di terra dell'alimentatore commerciale, il rumore condotto può entrare direttamente nella scheda come rumore di modo comune, che può causare rumore nei risultati delle misurazioni CTSU quando si tocca un pulsante.

La Figura 2-1 mostra il percorso di ingresso del rumore di modo comune e la Figura 2-2 mostra la relazione tra rumore di modo comune e corrente di misurazione. Dal punto di vista della scheda GND (B-GND), il rumore di modo comune sembra fluttuare poiché il rumore è sovrapposto alla terra GND (E-GND). Inoltre, poiché il dito (corpo umano) che tocca l'elettrodo di contatto (PAD) è accoppiato a E-GND a causa della capacità parassita, il rumore di modo comune viene trasmesso e sembra fluttuare allo stesso modo di E-GND. Se il PAD viene toccato in questo punto, il rumore (VNOISE) generato dal rumore di modo comune viene applicato alla capacità Cf formata dal dito e dal PAD, causando la fluttuazione della corrente di carica misurata dal CTSU. Le variazioni della corrente di carica appaiono come valori digitali con rumore sovrapposto. Se il rumore di modo comune include componenti di frequenza che corrispondono alla frequenza dell'impulso di azionamento del CTSU e alle sue armoniche, i risultati della misurazione potrebbero fluttuare in modo significativo. La Tabella 2-5 fornisce un elenco di contromisure necessarie per migliorare l'immunità al rumore RF. La maggior parte delle contromisure sono comuni al miglioramento sia dell'immunità irradiata che dell'immunità condotta. Fare riferimento alla sezione di ogni capitolo corrispondente come elencato per ogni fase di sviluppo.

Tabella 2-5 Elenco delle contromisure necessarie per migliorare l'immunità al rumore RF

Fase di sviluppo	Contromisure richieste al momento della progettazione	Sezioni corrispondenti
Selezione MCU (selezione funzione CTSU)	Si consiglia di utilizzare un MCU con CTSU2 incorporato quando l'immunità al rumore è una priorità. · Abilitare le funzioni di contromisura antirumore CTSU2: ¾ Misurazione multifrequenza ¾ Scudo attivo ¾ Impostare su uscita canale non di misurazione quando si utilizza uno scudo attivo   Or · Abilitare le funzioni di contromisura antirumore CTSU: ¾ Funzione di sfasamento casuale ¾ Funzione di riduzione del rumore ad alta frequenza	3.3.1   Misurazione multifrequenza 3.3.2    Scudo attivo 3.3.3    Canale di non misurazione Selezione dell'uscita       3.2.1   Funzione di spostamento di fase casuale 3.2.2    Rumore ad alta frequenza Funzione di riduzione (spread funzione spettro)
Progettazione hardware	· Progettazione della scheda utilizzando il modello di elettrodi consigliato   · Utilizzare una fonte di alimentazione per un'uscita a basso rumore · Raccomandazione di progettazione del modello GND: in un sistema con messa a terra utilizzare parti per una contromisura del rumore in modo comune       · Ridurre il livello di infiltrazione del rumore nel perno del sensore regolando il dampvalore della resistenza di ing. · Posizionare dampresistenza di ing sulla linea di comunicazione · Progettare e posizionare un condensatore appropriato sulla linea di alimentazione MCU	4.1.1 Modello dell'elettrodo tattile Disegni 4.1.2.1  Voltage Progettazione della fornitura 4.1.2.2  Progettazione del modello GND 4.3.1 Filtro di modo comune 4.3.4 Considerazioni per GND Distanza tra scudo ed elettrodo     4.2.1  Perno TS Damping Resistenza 4.2.2  Rumore del segnale digitale 4.3.4 Considerazioni per GND Distanza tra scudo ed elettrodo
Implementazione del software	Regolare il filtro software per ridurre l'effetto del rumore sui valori misurati · Media mobile IIR (efficace per la maggior parte dei casi di rumore casuale) · Media mobile FIR (per rumore periodico specificato)	5.1   Filtro IIR   5.2  Filtro FIR

Rumore ESD (scarica elettrostatica)

Le scariche elettrostatiche (ESD) si generano quando due oggetti carichi sono a contatto o si trovano in prossimità. L'elettricità statica accumulata nel corpo umano può raggiungere gli elettrodi su un dispositivo anche attraverso una sovrapposizione. A seconda della quantità di energia elettrostatica applicata all'elettrodo, i risultati della misurazione CTSU potrebbero essere influenzati, causando danni al dispositivo stesso. Pertanto, devono essere introdotte contromisure a livello di sistema, come dispositivi di protezione sul circuito della scheda, sovrapposizioni della scheda e alloggiamento protettivo per il dispositivo. Lo standard IEC 61000-4-2 viene utilizzato per testare l'immunità ESD. La Tabella 2-6 fornisce i dettagli del test ESD. L'applicazione di destinazione e le proprietà del prodotto determineranno il livello di test richiesto. Per ulteriori dettagli, fare riferimento allo standard IEC 61000-4-2. Quando l'ESD raggiunge l'elettrodo di contatto, genera istantaneamente una differenza di potenziale di diversi kV. Ciò potrebbe causare il verificarsi di rumore a impulsi nel valore misurato CTSU, riducendo l'accuratezza della misurazione o potrebbe interrompere la misurazione a causa del rilevamento di sovratensione.tage o sovracorrente. Si noti che i dispositivi semiconduttori non sono progettati per resistere all'applicazione diretta di ESD. Pertanto, il test ESD deve essere condotto sul prodotto finito con la scheda protetta dalla custodia del dispositivo. Le contromisure introdotte sulla scheda stessa sono misure di sicurezza per proteggere il circuito nel raro caso in cui l'ESD, per qualche motivo, entri nella scheda.

Tabella 2-6 Test ESD

Livello di prova	Volume di provatage
	Scarica del contatto	Scarico dell'aria
1	2 kV	2 kV
2	4 kV	4 kV
3	6 kV	8 kV
4	8 kV	15 kV
X	Specificato individualmente	Specificato individualmente

Rumore EFT (transitori elettrici veloci)
I prodotti elettrici generano un fenomeno chiamato Transitori elettrici rapidi (EFT), come una forza elettromotrice inversa quando l'alimentazione è accesa a causa della configurazione interna dell'alimentatore o del rumore di vibrazione sugli interruttori a relè. In ambienti in cui più prodotti elettrici sono collegati in qualche modo, come su prese multiple, questo rumore può viaggiare attraverso le linee di alimentazione e influenzare il funzionamento di altre apparecchiature. Anche le linee di alimentazione e le linee di segnale dei prodotti elettrici che non sono collegate a una presa multipla condivisa possono essere influenzate tramite l'aria semplicemente trovandosi vicino alle linee di alimentazione o alle linee di segnale della sorgente di rumore. Lo standard IEC 61000-4-4 è utilizzato per testare l'immunità EFT. IEC 61000-4-4 valuta l'immunità iniettando segnali EFT periodici nelle linee di alimentazione e di segnale dell'EUT. Il rumore EFT genera un impulso periodico nei risultati di misurazione CTSU, che può ridurre l'accuratezza dei risultati o causare un falso rilevamento del tocco. La Tabella 2-7 fornisce i dettagli del test EFT/B (Electrical Fast Transient Burst).

Tabella 2-7 Test EFT/B

Livello di prova	Volume di prova a circuito apertotage (picco)		Frequenza di ripetizione degli impulsi (PRF)
	Alimentazione elettrica Filo di linea/terra	Linea di segnale/controllo
1	0.5 kV	0.25 kV	5 kHz o 100 kHz
2	1 kV	0.5 kV
3	2 kV	1 kV
4	4 kV	2 kV
X	Specificato individualmente		Specificato individualmente

Funzioni di contromisura del rumore CTSU

Le CTSU sono dotate di funzioni di contromisura del rumore, ma la disponibilità di ciascuna funzione varia a seconda della versione di MCU e CTSU che si sta utilizzando. Confermare sempre le versioni di MCU e CTSU prima di sviluppare un nuovo prodotto. Questo capitolo spiega le differenze nelle funzioni di contromisura del rumore tra ciascuna versione di CTSU.

Principi di misurazione ed effetto del rumore
La CTSU ripete la carica e la scarica più volte per ogni ciclo di misurazione. I risultati della misurazione per ogni corrente di carica o scarica vengono accumulati e il risultato della misurazione finale viene memorizzato nel registro. In questo metodo, il numero di misurazioni per unità di tempo può essere aumentato aumentando la frequenza degli impulsi di azionamento, migliorando così la gamma dinamica (DR) e realizzando misurazioni CTSU altamente sensibili. D'altro canto, il rumore esterno causa cambiamenti nella corrente di carica o scarica. In un ambiente in cui viene generato rumore periodico, il risultato della misurazione memorizzato nel registro del contatore del sensore viene compensato a causa di un aumento o una diminuzione della quantità di corrente in una direzione. Tali effetti correlati al rumore alla fine riducono la precisione della misurazione. La Figura 3-1 mostra un'immagine di errore della corrente di carica dovuto a rumore periodico. Le frequenze che si presentano come rumore periodico sono quelle che corrispondono alla frequenza degli impulsi di azionamento del sensore e al suo rumore armonico. Gli errori di misurazione sono maggiori quando il fronte di salita o di discesa del rumore periodico è sincronizzato con il periodo SW1 ON. La CTSU è dotata di funzioni di contromisura del rumore a livello hardware come protezione contro questo rumore periodico.

CTSU1
CTSU1 è dotato di una funzione di sfasamento casuale e di una funzione di riduzione del rumore ad alta frequenza (funzione di spettro diffuso). L'effetto sul valore misurato può essere ridotto quando le armoniche fondamentali della frequenza degli impulsi di azionamento del sensore e la frequenza del rumore coincidono. Il valore di impostazione massimo della frequenza degli impulsi di azionamento del sensore è 4.0 MHz.

Funzione di spostamento di fase casuale
La Figura 3-2 mostra un'immagine della desincronizzazione del rumore mediante la funzione di sfasamento casuale. Modificando la fase dell'impulso di azionamento del sensore di 180 gradi con tempi casuali, l'aumento/diminuzione unidirezionale della corrente dovuto al rumore periodico può essere randomizzato e levigato per migliorare la precisione della misurazione. Questa funzione è sempre abilitata nel modulo CTSU e nel modulo TOUCH.

Funzione di riduzione del rumore ad alta frequenza (funzione di spettro diffuso)
La funzione di riduzione del rumore ad alta frequenza misura la frequenza degli impulsi di azionamento del sensore con chattering aggiunto intenzionalmente. Quindi randomizza il punto di sincronizzazione con il rumore sincrono per disperdere il picco dell'errore di misurazione e migliorare la precisione della misurazione. Questa funzione è sempre abilitata nell'output del modulo CTSU e nell'output del modulo TOUCH tramite generazione di codice.

CTSU2

Misurazione multifrequenza
La misurazione multifrequenza utilizza più frequenze di impulsi di azionamento del sensore con frequenze diverse. Lo spettro diffuso non viene utilizzato per evitare interferenze a ciascuna frequenza di impulsi di azionamento. Questa funzione migliora l'immunità contro il rumore RF condotto e irradiato perché è efficace contro il rumore sincrono sulla frequenza di impulsi di azionamento del sensore, nonché contro il rumore introdotto attraverso il modello dell'elettrodo di contatto. La Figura 3-3 mostra un'immagine di come i valori misurati vengono selezionati nella misurazione multifrequenza e la Figura 3-4 mostra un'immagine di separazione delle frequenze di rumore nello stesso metodo di misurazione. La misurazione multifrequenza scarta i risultati di misurazione interessati dal rumore dal gruppo di misurazioni effettuate a più frequenze per migliorare la precisione della misurazione.

Nei progetti applicativi che incorporano driver CTSU e moduli middleware TOUCH (fare riferimento alla documentazione FSP, FIT o SIS), quando viene eseguita la fase di ottimizzazione "QE for Capacitive Touch", i parametri della misurazione multifrequenza vengono generati automaticamente e la misurazione multifrequenza può essere utilizzata. Abilitando le impostazioni avanzate nella fase di ottimizzazione, i parametri possono quindi essere impostati manualmente. Per i dettagli sulle impostazioni di misurazione multi-clock in modalità avanzata, fare riferimento a Guida ai parametri della modalità avanzata del tocco capacitivo (R30AN0428EJ0100)La figura 3-5 mostra un esempioample di frequenza di interferenza sulla misurazione multifrequenza. Questo esempioample mostra la frequenza di interferenza che appare quando la frequenza di misurazione è impostata su 1 MHz e il rumore di conduzione in modo comune viene applicato alla scheda mentre l'elettrodo di contatto viene toccato. Il grafico (a) mostra l'impostazione immediatamente dopo l'auto-tuning; la frequenza di misurazione è impostata su +12.5% per la seconda frequenza e -2% per la terza frequenza in base alla prima frequenza di 12.5 MHz. Il grafico conferma che ogni frequenza di misurazione interferisce con il rumore. Il grafico (b) mostra un example in cui la frequenza di misurazione è sintonizzata manualmente; la frequenza di misurazione è impostata a -20.3% per la seconda frequenza e +2% per la terza frequenza in base alla prima frequenza di 9.4 MHz. Se nei risultati della misurazione appare un rumore di frequenza specifico e la frequenza del rumore corrisponde alla frequenza di misurazione, assicurarsi di regolare la misurazione multifrequenza durante la valutazione dell'ambiente effettivo per evitare interferenze tra la frequenza del rumore e la frequenza di misurazione.

Scudo attivo
Nel metodo di autocapacità CTSU2, è possibile utilizzare uno scudo attivo per pilotare il pattern dello scudo nella stessa fase di impulso dell'impulso di pilotaggio del sensore. Per abilitare lo scudo attivo, nella configurazione dell'interfaccia QE for Capacitive Touch, impostare il pin che si collega al pattern dello scudo attivo su "pin scudo". Lo scudo attivo può essere impostato su un pin per configurazione dell'interfaccia Touch (metodo). Per una spiegazione del funzionamento dello scudo attivo, fare riferimento a "Manuale utente del touch capacitivo per MCU con sensore capacitivo (R30AN0424)”. Per informazioni sulla progettazione PCB, fare riferimento a ”Guida alla progettazione degli elettrodi touch capacitivi CTSU (R30AN0389)".

Selezione dell'uscita del canale non di misurazione
Nel metodo di autocapacità CTSU2, l'uscita a impulsi nella stessa fase dell'impulso di azionamento del sensore può essere impostata come uscita del canale non di misurazione. Nella configurazione dell'interfaccia QE for Capacitive Touch (metodo), i canali non di misurazione (elettrodi di tocco) vengono automaticamente impostati sulla stessa uscita di fase a impulsi per i metodi assegnati con schermatura attiva.

Contromisure per il rumore hardware

Tipiche contromisure contro il rumore

Disegni di modelli di elettrodi tattili
Il circuito dell'elettrodo tattile è molto sensibile al rumore, pertanto è necessario considerare l'immunità al rumore nella progettazione dell'hardware.tage. Per regole di progettazione dettagliate della scheda che affrontano l'immunità al rumore, fare riferimento all'ultima versione del Guida alla progettazione degli elettrodi touch capacitivi CTSU (R30AN0389)La figura 4-1 fornisce un estratto dalla Guida che mostra unview del modello di progettazione del metodo di autocapacità, e la Figura 4-2 mostra lo stesso per il modello di progettazione del metodo di mutua capacità.

1. Forma dell'elettrodo: quadrato o cerchio
2. Dimensioni dell'elettrodo: da 10 mm a 15 mm
3. Vicinanza degli elettrodi: gli elettrodi devono essere posizionati a ampla distanza in modo che non reagiscano simultaneamente all'interfaccia umana di destinazione (indicata come "dito" in questo documento); intervallo suggerito: dimensione del pulsante x 0.8 o più
4. Larghezza del filo: circa 0.15 mm a 0.20 mm per circuito stampato
5. Lunghezza del cablaggio: rendere il cablaggio il più corto possibile. Negli angoli, formare un angolo di 45 gradi, non un angolo retto.
6. Spaziatura dei cavi: (A) Rendere la spaziatura il più ampia possibile per evitare falsi rilevamenti da parte degli elettrodi adiacenti. (B) Passo 1.27 mm
7. Larghezza del motivo GND tratteggiato: 5 mm
8. Schema GND tratteggiato e spaziatura pulsanti/cablaggio (A) area attorno agli elettrodi: 5 mm (B) area attorno al cablaggio: 3 mm o più sull'area dell'elettrodo, nonché sul cablaggio e sulla superficie opposta con schema tratteggiato. Inoltre, posizionare uno schema tratteggiato negli spazi vuoti e collegare le 2 superfici degli schemi tratteggiati tramite vie. Fare riferimento alla sezione "2.5 Anti-Noise Layout Pattern Designs" per le dimensioni dello schema tratteggiato, lo schermo attivo (solo CTSU2) e altre contromisure anti-rumore.
9. Capacità elettrodo + cablaggio: 50pF o inferiore
10. Resistenza elettrodo + cablaggio: 2K0 o inferiore (incluso dampresistenza di riferimento con valore di riferimento 5600)

Figura 4-1 Raccomandazioni di progettazione del modello per il metodo dell'autocapacità (estratto)

1. Forma dell'elettrodo: quadrata (elettrodo trasmettitore TX ed elettrodo ricevitore RX combinati)
2. Dimensioni dell'elettrodo: 10 mm o più Prossimità dell'elettrodo: gli elettrodi devono essere posizionati a ampla distanza in modo che non reagiscano simultaneamente all'oggetto toccato (dito, ecc.), (intervallo suggerito: dimensione del pulsante x 0.8 o più)
   • Larghezza del filo: il filo più sottile che può essere prodotto in serie; circa 0.15 mm - 0.20 mm per circuito stampato
3. Lunghezza del cablaggio: rendere il cablaggio il più corto possibile. Negli angoli, formare un angolo di 45 gradi, non un angolo retto.
4. Spaziatura dei cavi:
   • Lasciare la spaziatura più ampia possibile per evitare falsi rilevamenti da parte degli elettrodi adiacenti.
   • Quando gli elettrodi sono separati: un passo di 1.27 mm
   • 20 mm o più per evitare la generazione di capacità di accoppiamento tra Tx e Rx.
5. Prossimità del modello GND tratteggiato a croce (protezione di protezione) Poiché la capacità parassita dei pin nel modello di pulsante consigliato è relativamente piccola, la capacità parassita aumenta quanto più i pin sono vicini a GND.
   • A: 4 mm o più attorno agli elettrodi. Si consiglia inoltre un piano GND tratteggiato a croce di circa 2 mm di larghezza tra gli elettrodi.
   • B: 1.27 mm o più attorno al cablaggio
6. Capacità parassita Tx, Rx: 20pF o inferiore
7. Resistenza elettrodo + cablaggio: 2 kQ o inferiore (incluso dampresistenza di riferimento con valore di riferimento 5600)
8. Non posizionare il modello GND direttamente sotto gli elettrodi o il cablaggio. La funzione di schermatura attiva non può essere utilizzata per il metodo mutua-capacità.

Figura 4-2 Raccomandazioni di progettazione del modello per il metodo della capacità mutua (estratto)

Progettazione dell'alimentatore
Il CTSU è un modulo periferico analogico che gestisce segnali elettrici minuti. Quando il rumore si infiltra nel voltage fornito al modello MCU o GND, provoca una potenziale fluttuazione nell'impulso di azionamento del sensore e diminuisce la precisione della misurazione. Consigliamo vivamente di aggiungere un dispositivo di contromisura del rumore alla linea di alimentazione o a un circuito di alimentazione di bordo per fornire energia in modo sicuro al MCU.

Voltage Progettazione della fornitura
Quando si progetta l'alimentatore per il sistema o il dispositivo di bordo, è necessario adottare misure per impedire l'infiltrazione di rumore tramite il pin di alimentazione MCU. Le seguenti raccomandazioni relative alla progettazione possono aiutare a prevenire l'infiltrazione di rumore.

• Mantenere il cavo di alimentazione del sistema e il cablaggio interno il più corti possibile per ridurre al minimo l'impedenza.
• Posizionare e inserire un filtro antirumore (nucleo di ferrite, perlina di ferrite, ecc.) per bloccare il rumore ad alta frequenza.
• Ridurre al minimo l'ondulazione sull'alimentatore della MCU. Si consiglia di utilizzare un regolatore lineare sul vol della MCUtage fornitura. Selezionare un regolatore lineare con uscita a basso rumore e caratteristiche PSRR elevate.
• Quando sulla scheda sono presenti diversi dispositivi con carichi di corrente elevati, si consiglia di inserire un alimentatore separato per la MCU. Se ciò non è possibile, separare il pattern alla radice dell'alimentatore.
• Quando si utilizza un dispositivo con elevato consumo di corrente sul pin MCU, utilizzare un transistor o un FET.

La Figura 4-3 mostra diversi layout per la linea di alimentazione. Vo è il volume di alimentazionetage, è la fluttuazione della corrente di consumo risultante dalle operazioni IC2, e Z è l'impedenza della linea di alimentazione. Vn è la voltage generato dalla linea di alimentazione e può essere calcolato come Vn = in×Z. Il modello GND può essere considerato nello stesso modo. Per maggiori dettagli sul modello GND, fare riferimento a 4.1.2.2 Progettazione del modello GND. Nella configurazione (a), la linea di alimentazione alla MCU è lunga e le linee di alimentazione IC2 si diramano vicino all'alimentazione della MCU. Questa configurazione non è consigliata poiché il voltagL'alimentazione è suscettibile al rumore Vn quando l'IC2 è in funzione. (b) e (c) gli schemi elettrici di (b) e (c) sono gli stessi di (a), ma i modelli sono diversi. (b) dirama la linea di alimentazione dalla radice dell'alimentazione e l'effetto del rumore Vn viene ridotto riducendo al minimo Z tra l'alimentazione e l'MCU. (c) riduce inoltre l'effetto di Vn aumentando la superficie e la larghezza della linea di alimentazione per ridurre al minimo Z.

Progettazione del modello GND
A seconda del design del pattern, il rumore può causare il GND, che è il volume di riferimentotage per l'MCU e i dispositivi di bordo, per fluttuare in potenziale, riducendo la precisione della misurazione CTSU. I seguenti suggerimenti per la progettazione del pattern GND aiuteranno a sopprimere la fluttuazione potenziale.

• Coprire il più possibile gli spazi vuoti con un modello GND solido per ridurre al minimo l'impedenza su un'ampia superficie.
• Utilizzare un layout della scheda che impedisca al rumore di infiltrarsi nell'MCU tramite la linea GND, aumentando la distanza tra l'MCU e i dispositivi con carichi di corrente elevati e separando l'MCU dal modello GND.

La Figura 4-4 mostra diversi layout per la linea GND. In questo caso, è la fluttuazione della corrente di consumo risultante dalle operazioni IC2, e Z è l'impedenza della linea di alimentazione. Vn è la voltage generato dalla linea GND e può essere calcolato come Vn = in×Z. Nella configurazione (a), la linea GND verso l'MCU è lunga e si fonde con la linea GND IC2 vicino al pin GND dell'MCU. Questa configurazione non è consigliata poiché il potenziale GND dell'MCU è suscettibile al rumore Vn quando l'IC2 è in funzione. Nella configurazione (b) le linee GND si uniscono alla radice del pin GND dell'alimentatore. Gli effetti del rumore da Vn possono essere ridotti separando le linee GND dell'MCU e dell'IC2 per ridurre al minimo lo spazio tra l'MCU e Z. Sebbene gli schemi elettrici di (c) e (a) siano gli stessi, i design del pattern differiscono. La configurazione (c) riduce l'effetto di Vn aumentando l'area superficiale e la larghezza della linea della linea GND per ridurre al minimo Z.

Collegare il GND del condensatore TSCAP al modello solido GND che è collegato al terminale VSS dell'MCU in modo che abbia lo stesso potenziale del terminale VSS. Non separare il GND del condensatore TSCAP dal GND dell'MCU. Se l'impedenza tra il GND del condensatore TSCAP e il GND dell'MCU è alta, le prestazioni di reiezione del rumore ad alta frequenza del condensatore TSCAP diminuiranno, rendendolo più suscettibile al rumore dell'alimentatore e al rumore esterno.

Elaborazione dei pin inutilizzati
Lasciare i pin inutilizzati in uno stato di alta impedenza rende il dispositivo suscettibile agli effetti del rumore esterno. Assicurarsi di elaborare tutti i pin inutilizzati dopo aver consultato il manuale hardware MCU Faily corrispondente di ciascun pin. Se non è possibile implementare un resistore pulldown a causa della mancanza di area di montaggio, correggere l'impostazione di uscita del pin su uscita bassa.

Contromisure al rumore RF irradiato

Perno TS DampResistenza
Il dampresistenza di accoppiamento collegata al pin TS e il componente di capacità parassita dell'elettrodo funzionano come un filtro passa-basso. Aumentando la dampresistenza di ing abbassa la frequenza di taglio, abbassando così il livello di rumore irradiato che si infiltra nel pin TS. Tuttavia, quando il periodo di corrente di carica o scarica della misurazione capacitiva viene allungato, la frequenza degli impulsi di azionamento del sensore deve essere abbassata, il che riduce anche la precisione di rilevamento del tocco. Per informazioni sulla sensibilità quando si cambia la dampresistenza di ing nel metodo di autocapacità, fare riferimento a "5. Dati sui modelli e sulle caratteristiche dei pulsanti del metodo di autocapacità" nella Guida alla progettazione degli elettrodi touch capacitivi CTSU (R30AN0389)

Rumore del segnale digitale
Il cablaggio del segnale digitale che gestisce la comunicazione, come SPI e I2C, e i segnali PWM per LED e uscita audio sono una fonte di rumore irradiato che influisce sul circuito dell'elettrodo touch. Quando si utilizzano segnali digitali, considerare i seguenti suggerimenti durante la progettazionetage.

• Quando il cablaggio include angoli retti (90 gradi), la radiazione del rumore dai punti più acuti aumenterà. Assicurarsi che gli angoli del cablaggio siano di 45 gradi o meno, o curvi, per ridurre la radiazione del rumore.
• Quando cambia il livello del segnale digitale, l'overshoot o l'undershoot vengono irradiati come rumore ad alta frequenza. Come contromisura, inserisci adampresistenza di ing sulla linea del segnale digitale per sopprimere l'overshoot o l'undershoot. Un altro metodo è quello di inserire una perlina di ferrite lungo la linea.
• Disporre le linee per i segnali digitali e il circuito dell'elettrodo di contatto in modo che non si tocchino. Se la configurazione richiede che le linee corrano in parallelo, mantenere la massima distanza possibile tra loro e inserire uno schermo GND lungo la linea digitale.
• Quando si utilizza un dispositivo con elevato consumo di corrente sul pin MCU, utilizzare un transistor o un FET.

Misurazione multifrequenza
Quando si utilizza un MCU incorporato con CTSU2, assicurarsi di utilizzare la misurazione multifrequenza. Per i dettagli, vedere 3.3.1 Misurazione multifrequenza.

Contromisure al rumore condotto
La considerazione dell'immunità al rumore condotto è più importante nella progettazione dell'alimentatore di sistema che nella progettazione della scheda MCU. Per iniziare, progettare l'alimentatore per fornire voltage con basso rumore ai dispositivi montati sulla scheda. Per i dettagli sulle impostazioni dell'alimentatore, fare riferimento a 4.1.2 Progettazione dell'alimentatore. Questa sezione descrive le contromisure del rumore relative all'alimentatore e le funzioni CTSU da considerare quando si progetta la scheda MCU per migliorare l'immunità al rumore condotto.

Filtro di modo comune
Posizionare o montare un filtro di modo comune (filtro di modo comune, nucleo di ferrite) per ridurre il rumore che entra nella scheda dal cavo di alimentazione. Ispezionare la frequenza di interferenza del sistema con un test del rumore e selezionare un dispositivo con alta impedenza per ridurre la banda di rumore mirata. Fare riferimento ai rispettivi elementi poiché la posizione di installazione varia a seconda del tipo di filtro. Si noti che ogni tipo di filtro è posizionato in modo diverso sulla scheda; fare riferimento alla spiegazione corrispondente per i dettagli. Considerare sempre il layout del filtro per evitare di irradiare rumore all'interno della scheda. La Figura 4-5 mostra un esempio di layout del filtro di modo comuneamplui.

Induttanza di modo comune
Il choke di modo comune è utilizzato come contromisura del rumore implementata sulla scheda, che richiede di essere incorporato durante la fase di progettazione della scheda e del sistema. Quando si utilizza un choke di modo comune, assicurarsi di utilizzare il cablaggio più corto possibile subito dopo il punto in cui l'alimentatore è collegato alla scheda. Ad esempioampAd esempio, quando si collega il cavo di alimentazione e la scheda con un connettore, posizionare un filtro subito dopo il connettore sul lato della scheda impedirà al rumore che entra tramite il cavo di diffondersi su tutta la scheda.

Nucleo di ferrite
Il nucleo di ferrite viene utilizzato per ridurre il rumore condotto tramite il cavo. Quando il rumore diventa un problema dopo l'assemblaggio del sistema, l'introduzione di un clampIl nucleo in ferrite di tipo -type consente di ridurre il rumore senza modificare la scheda o il design del sistema. Ad esempioampAd esempio, quando si collega il cavo e la scheda con un connettore, posizionare un filtro appena prima del connettore sul lato della scheda ridurrà al minimo il rumore che entra nella scheda.

Disposizione del condensatore
Ridurre il rumore di alimentazione e il rumore di increspatura che entra nella scheda dai cavi di alimentazione e di segnale progettando e posizionando condensatori di disaccoppiamento e condensatori di massa vicino alla linea di alimentazione o ai terminali della MCU.

Condensatore di disaccoppiamento
Un condensatore di disaccoppiamento può ridurre la voltage drop tra il pin di alimentazione VCC o VDD e VSS a causa del consumo di corrente dell'MCU, stabilizzando le misurazioni CTSU. Utilizzare la capacità consigliata elencata nel Manuale utente MCU, posizionando il condensatore vicino al pin di alimentazione e al pin VSS. Un'altra opzione è progettare il pattern seguendo la guida alla progettazione hardware per la famiglia MCU di destinazione, se disponibile.

Condensatore di massa
I condensatori bulk smorzeranno le increspature nel volume dell'MCUtage fonte di approvvigionamento, stabilizzando il volumetage tra il pin di alimentazione dell'MCU e il VSS, stabilizzando così le misurazioni CTSU. La capacità dei condensatori varierà a seconda del design dell'alimentatore; assicurati di utilizzare un valore appropriato per evitare di generare oscillazioni o voltage goccia.

Misurazione multifrequenza
La misurazione multifrequenza, una funzione di CTSU2, è efficace nel migliorare l'immunità al rumore condotto. Se l'immunità al rumore condotto è un problema nel tuo sviluppo, seleziona un MCU dotato di CTSU2 per utilizzare la funzione di misurazione multifrequenza. Per i dettagli, fare riferimento a 3.3.1 Misurazione multifrequenza.

Considerazioni sulla distanza tra lo schermo GND e l'elettrodo
La figura 1 mostra un'immagine della soppressione del rumore utilizzando il percorso di aggiunta del rumore di conduzione dello schermo dell'elettrodo. Posizionando uno schermo GND attorno all'elettrodo e avvicinando lo schermo che circonda l'elettrodo all'elettrodo si rafforza l'accoppiamento capacitivo tra il dito e lo schermo. La componente di rumore (VNOISE) sfugge a B-GND, riducendo le fluttuazioni nella corrente di misurazione CTSU. Si noti che più lo schermo è vicino all'elettrodo, maggiore è il CP, con conseguente riduzione della sensibilità al tocco. Dopo aver modificato la distanza tra lo schermo e l'elettrodo, confermare la sensibilità nella sezione 5. Metodo di autocapacità Schemi dei pulsanti e caratteristiche Dati di Guida alla progettazione degli elettrodi touch capacitivi CTSU (R30AN0389).

Filtri software

Il rilevamento del tocco utilizza i risultati della misurazione della capacità per determinare se un sensore è stato toccato o meno (ON o OFF) utilizzando sia il driver CTSU che il software del modulo TOUCH. Il modulo CTSU esegue la riduzione del rumore sui risultati della misurazione della capacità e passa i dati al modulo TOUCH che determina il tocco. Il driver CTSU include il filtro IIR moving average come filtro standard. Nella maggior parte dei casi, il filtro standard può fornire SNR e reattività sufficienti. Tuttavia, potrebbe essere necessaria un'elaborazione di riduzione del rumore più potente a seconda del sistema dell'utente. La Figura 5-1 mostra il flusso di dati tramite rilevamento del tocco. I filtri utente possono essere posizionati tra il driver CTSU e il modulo TOUCH per l'elaborazione del rumore. Fare riferimento alla nota applicativa di seguito per istruzioni dettagliate su come incorporare i filtri in un progetto file così come un filtro software sampil codice e l'uso exampil progetto file. Filtro software touch capacitivo della famiglia RA Sampil Programma (R30AN0427)

Questa sezione presenta filtri efficaci per ogni standard EMC.

Tabella 5-1 Standard EMC e filtri software corrispondenti

Standard EMC	Rumore previsto	Filtro software corrispondente
IEC61000-4-3	Rumore casuale	Filtro IIR
Immunità irradiata,
IEC61000-4-6	Rumore periodico	Filtro FIR
Immunità condotta

Filtro IIR
Il filtro IIR (filtro Infinite Impulse Response) richiede meno memoria e vanta un piccolo carico di calcolo, il che lo rende ideale per sistemi a bassa potenza e applicazioni con molti pulsanti. Usandolo come filtro passa-basso aiuta a ridurre il rumore ad alta frequenza. Tuttavia, bisogna fare attenzione perché più bassa è la frequenza di taglio, più lungo è il tempo di assestamento, che ritarderà il processo di giudizio ON/OFF. Il filtro IIR di primo ordine a polo singolo viene calcolato utilizzando la seguente formula, dove a e b sono coefficienti, xn è il valore di input, yn è il valore di output e yn-1 è il valore di output immediatamente precedente.

Quando il filtro IIR viene utilizzato come filtro passa-basso, i coefficienti a e b possono essere calcolati utilizzando la seguente formula, dove sampLa frequenza di impulso è fs e la frequenza di taglio è fc.

Filtro FIR
Il filtro FIR (Finite Impulse Response filter) è un filtro altamente stabile che subisce un deterioramento minimo della precisione dovuto a errori di calcolo. A seconda del coefficiente, può essere utilizzato come filtro passa-basso o passa-banda, riducendo sia il rumore periodico che quello casuale, migliorando così SNR. Tuttavia, poiché samples da un certo periodo precedente vengono memorizzati e calcolati, l'utilizzo della memoria e il carico di calcolo aumenteranno in proporzione alla lunghezza del filtro. Il filtro FIR viene calcolato utilizzando la seguente formula, dove L e h0 a hL-1 sono coefficienti, xn è il valore di input, xn-I è il valore di input precedente a sample i, e yn è il valore di output.

Uso Examples
Questa sezione fornisce exampdi rimozione del rumore utilizzando filtri IIR e FIR. La Tabella 5-2 mostra le condizioni del filtro e la Figura 5-2 mostra un esempioampdi rimozione del rumore casuale.

Tabella 5-2 Utilizzo del filtro Examples

Formato filtro	Condizione 1	Condizione 2	Osservazioni
IIR di primo ordine unipolare	e=0.5	e=0.75
ABETE	Lunghezza = 4 h0~ hL-1=0.25	Lunghezza = 8 h0~ hL-1=0.125	Utilizzare una media mobile semplice

Note sull'utilizzo relative al ciclo di misurazione
Le caratteristiche di frequenza dei filtri software cambiano a seconda della precisione del ciclo di misurazione. Inoltre, potresti non ottenere le caratteristiche di filtro previste a causa di deviazioni o variazioni nel ciclo di misurazione. Per dare priorità alle caratteristiche di filtro, usa un oscillatore on-chip ad alta velocità (HOCO) o un oscillatore a cristallo esterno come clock principale. Consigliamo inoltre di gestire i cicli di esecuzione della misurazione touch con un timer hardware.

Glossario

Termine	Definizione
CTSU	Unità di rilevamento tattile capacitivo. Utilizzata anche in CTSU1 e CTSU2.
CTSU1	IP CTSU di seconda generazione. Viene aggiunto “1” per differenziarlo da CTSU2.
CTSU2	IP CTSU di terza generazione.
Autista CTSU	Software driver CTSU incluso nei pacchetti software Renesas.
Modulo CTSU	Un'unità software del driver CTSU che può essere incorporata utilizzando Smart Configurator.
Middleware TOUCH	Middleware per l'elaborazione del rilevamento del tocco quando si utilizza CTSU in bundle nei pacchetti software Renesas.
Modulo TOUCH	Un'unità di middleware TOUCH che può essere incorporata utilizzando Smart Configurator.
modulo r_ctsu	Il driver CTSU viene visualizzato nello Smart Configurator.
modulo rm_touch	Il modulo TOUCH visualizzato nello Smart Configurator
Direttore Generale	Oscillatore a controllo di corrente. L'oscillatore a controllo di corrente è utilizzato nei sensori tattili capacitivi. Scritto anche come ICO in alcuni documenti.
ICO	Lo stesso di CCO.
TSCAP	Un condensatore per stabilizzare la tensione interna del CTSUtage.
Dampresistenza di ing	Un resistore viene utilizzato per ridurre i danni ai pin o gli effetti dovuti al rumore esterno. Per i dettagli, fare riferimento alla Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389).
VDC	Voltage Down Converter. Circuito di alimentazione per la misurazione del sensore capacitivo integrato nel CTSU.
Misurazione multifrequenza	Una funzione che utilizza più orologi con sensori con frequenze diverse per misurare il tocco; indica la funzione di misurazione multi-orologio.
Impulso di azionamento del sensore	Segnale che pilota il condensatore commutato.
Rumore sincrono	Rumore alla frequenza che corrisponde all'impulso di comando del sensore.
EUT	Apparecchiatura sottoposta a test. Indica il dispositivo da testare.
LDO	Regolatore di dropout basso
PSRR	Rapporto di reiezione dell'alimentazione elettrica
FSP	Pacchetto software flessibile
ADATTO	Tecnologia di integrazione del firmware.
SIS	Sistema di integrazione software

Cronologia delle revisioni

Rev.	Data	Descrizione
		Pagina	Riepilogo
1.00	31 maggio 2023	–	Revisione iniziale
2.00	25 dicembre 2023	–	Per IEC61000-4-6
		6	Aggiunto l'impatto del rumore in modalità comune a 2.2
		7	Aggiunti elementi alla Tabella 2-5
		9	Testo rivisto in 3.1, corretta la Figura 3-1
			Testo rivisto in 3-2
		10	In 3.3.1, testo rivisto e aggiunta Figura 3-4. Eliminata la spiegazione su come modificare le impostazioni per le misurazioni multifrequenza e aggiunta la spiegazione sulla frequenza di interferenza delle misurazioni multifrequenza (Figura 3-5e3-5).
		11	Aggiunti documenti di riferimento a 3.2.2
		14	Aggiunta nota relativa alla connessione GND del condensatore TSCAP a 4.1.2.2
		15	Aggiunta nota relativa alla progettazione dell'angolo di cablaggio a 4.2.2
		16	Aggiunte 4.3 Contromisure al rumore condotto
		18	Sezione 5 rivista.

Precauzioni generali nella manipolazione di unità di microprocessore e prodotti di unità di microcontrollore

Le seguenti note di utilizzo si applicano a tutti i prodotti Microprocessing unit e Microcontroller unit di Renesas. Per note di utilizzo dettagliate sui prodotti trattati in questo documento, fare riferimento alle sezioni pertinenti del documento nonché a eventuali aggiornamenti tecnici rilasciati per i prodotti.

1. Precauzioni contro le scariche elettrostatiche (ESD)
   Un forte campo elettrico, quando esposto a un dispositivo CMOS, può distruggere l'ossido di gate e in ultima analisi degradare il funzionamento del dispositivo. Devono essere prese misure per interrompere il più possibile la generazione di elettricità statica e dissiparla rapidamente quando si verifica. Il controllo ambientale deve essere adeguato. Quando è asciutto, dovrebbe essere utilizzato un umidificatore. Ciò è raccomandato per evitare di utilizzare isolanti che possono facilmente accumulare elettricità statica. I dispositivi a semiconduttore devono essere conservati e trasportati in un contenitore antistatico, in una borsa di schermatura statica o in materiale conduttivo. Tutti gli strumenti di prova e misurazione, compresi i banchi da lavoro e i pavimenti, devono essere collegati a terra. Anche l'operatore deve essere collegato a terra utilizzando un cinturino da polso. I dispositivi a semiconduttore non devono essere toccati a mani nude. Devono essere prese precauzioni simili per i circuiti stampati con dispositivi a semiconduttore montati.
2. Elaborazione all'accensione
   Lo stato del prodotto non è definito al momento in cui viene fornita l'alimentazione. Gli stati dei circuiti interni nell'LSI sono indeterminati e gli stati delle impostazioni di registro e dei pin non sono definiti al momento in cui viene fornita l'alimentazione. In un prodotto finito in cui il segnale di reset viene applicato al pin di reset esterno, gli stati dei pin non sono garantiti dal momento in cui viene fornita l'alimentazione fino al completamento del processo di reset. Analogamente, gli stati dei pin in un prodotto che viene resettato da una funzione di reset all'accensione su chip non sono garantiti dal momento in cui viene fornita l'alimentazione fino al raggiungimento del livello al quale è specificato il reset.
3. Ingresso del segnale durante lo stato di spegnimento
   Non immettere segnali o un alimentatore pull-up I/O mentre il dispositivo è spento. L'iniezione di corrente che risulta dall'immissione di tale segnale o alimentatore pull-up I/O può causare malfunzionamenti e la corrente anomala che passa nel dispositivo in questo momento può causare la degradazione degli elementi interni. Seguire le linee guida per il segnale di input durante lo stato di spegnimento come descritto nella documentazione del prodotto.
4. Manipolazione dei perni inutilizzati
   Gestire i pin inutilizzati seguendo le istruzioni fornite nella sezione Gestione dei pin inutilizzati nel manuale. I pin di input dei prodotti CMOS sono generalmente nello stato ad alta impedenza. In caso di funzionamento con un pin inutilizzato nello stato di circuito aperto, viene indotto rumore elettromagnetico extra nelle vicinanze dell'LSI, una corrente di passaggio associata scorre internamente e si verificano malfunzionamenti dovuti al falso riconoscimento dello stato del pin come possibile segnale di input.
5. Segnali orologio
   Dopo aver applicato un reset, rilasciare la linea di reset solo dopo che il segnale dell'orologio di funzionamento si è stabilizzato. Quando si cambia il segnale di clock durante l'esecuzione del programma, attendere che il segnale di clock di destinazione si stabilizzi. Quando il segnale di clock viene generato con un risonatore esterno o da un oscillatore esterno durante un ripristino, assicurarsi che la linea di ripristino venga rilasciata solo dopo la completa stabilizzazione del segnale di clock. Inoltre, quando si passa a un segnale di clock prodotto con un risonatore esterno o da un oscillatore esterno mentre è in corso l'esecuzione del programma, attendere che il segnale di clock di destinazione sia stabile.
6. Voltage forma d'onda dell'applicazione sul pin di ingresso
   La distorsione della forma d'onda dovuta al rumore in ingresso oa un'onda riflessa può causare malfunzionamenti. Se l'ingresso del dispositivo CMOS rimane nell'area compresa tra VIL (Max.) e VIH (Min.) a causa del rumore, ad es.ample, il dispositivo potrebbe non funzionare correttamente. Prestare attenzione per evitare che il rumore di vibrazione entri nel dispositivo quando il livello di ingresso è fisso e anche nel periodo di transizione quando il livello di ingresso passa attraverso l'area tra VIL (Max.) e VIH (Min.).
7. Divieto di accesso agli indirizzi riservati
   È vietato l'accesso agli indirizzi riservati. Gli indirizzi riservati sono forniti per eventuali futuri ampliamenti delle funzioni. Non accedere a questi indirizzi in quanto non è garantito il corretto funzionamento dell'LSI.
8. Differenze tra i prodotti
   Prima di passare da un prodotto all'altro, ad esample, a un prodotto con un numero di parte diverso, conferma che la modifica non causerà problemi. Le caratteristiche di un'unità di microelaborazione o di un'unità di microcontrollore nello stesso gruppo ma con un numero di parte diverso potrebbero differire in termini di capacità di memoria interna, schema di layout e altri fattori, che possono influenzare gli intervalli di caratteristiche elettriche, come valori caratteristici, margini operativi, immunità al rumore e quantità di rumore irradiato. Quando si passa a un prodotto con un numero di parte diverso, implementare un test di valutazione del sistema per il prodotto in questione.

Avviso

1. Le descrizioni di circuiti, software e altre informazioni correlate in questo documento sono fornite solo per illustrare il funzionamento di prodotti a semiconduttore e applicazioni examples. Sei pienamente responsabile dell'incorporazione o di qualsiasi altro utilizzo dei circuiti, del software e delle informazioni nella progettazione del tuo prodotto o sistema. Renesas Electronics declina ogni responsabilità per eventuali perdite e danni subiti da te o da terze parti derivanti dall'uso di questi circuiti, software o informazioni.
2. Renesas Electronics declina espressamente qualsiasi garanzia e responsabilità per violazione o qualsiasi altro reclamo che coinvolga brevetti, copyright o altri diritti di proprietà intellettuale di terze parti, derivanti dall'uso dei prodotti Renesas Electronics o delle informazioni tecniche descritte nel presente documento, inclusi, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, i dati del prodotto, i disegni, i grafici, i programmi, gli algoritmi e gli esempi applicativi.ampmeno.
3. Con il presente documento non viene concessa alcuna licenza, esplicita, implicita o di altro tipo, in base a brevetti, copyright o altri diritti di proprietà intellettuale di Renesas Electronics o altri.
4. Sarai responsabile di determinare quali licenze sono richieste a terze parti e di ottenere tali licenze per l'importazione, l'esportazione, la produzione, la vendita, l'utilizzo, la distribuzione o altro smaltimento legale di qualsiasi prodotto che incorpori prodotti Renesas Electronics, se richiesto.
5. Non è consentito alterare, modificare, copiare o sottoporre a reverse engineering alcun prodotto Renesas Electronics, né in tutto né in parte. Renesas Electronics declina ogni responsabilità per eventuali perdite o danni subiti da te o da terze parti derivanti da tale alterazione, modifica, copia o reverse engineering.
6. I prodotti Renesas Electronics sono classificati secondo i seguenti due gradi di qualità: “Standard” e “Alta Qualità”. Le applicazioni previste per ciascun prodotto Renesas Electronics dipendono dal grado di qualità del prodotto, come indicato di seguito.
   “Standard”: computer; attrezzatura da ufficio; apparecchiature di comunicazione; apparecchiature di prova e misurazione; apparecchiature audio e visive; elettrodomestici; macchine utensili; apparecchiature elettroniche personali; robot industriali; eccetera.
   “Alta qualità”: mezzi di trasporto (automobili, treni, navi, ecc.); controllo del traffico (semafori); apparecchiature di comunicazione su larga scala; sistemi terminali finanziari chiave; apparecchiature di controllo di sicurezza; eccetera.
   A meno che non siano espressamente indicati come prodotti ad alta affidabilità o prodotti per ambienti difficili in una scheda tecnica di Renesas Electronics o in un altro documento di Renesas Electronics, i prodotti Renesas Electronics non sono destinati o autorizzati all'uso in prodotti o sistemi che potrebbero rappresentare una minaccia diretta per la vita umana o lesioni fisiche (dispositivi o sistemi di supporto vitale artificiale; impianti chirurgici; ecc.) o potrebbero causare gravi danni alla proprietà (sistemi spaziali; ripetitori sottomarini; sistemi di controllo dell'energia nucleare; sistemi di controllo degli aeromobili; sistemi di impianti chiave; equipaggiamento militare; ecc.). Renesas Electronics declina ogni responsabilità per eventuali danni o perdite subiti dall'utente o da terze parti derivanti dall'uso di qualsiasi prodotto Renesas Electronics non coerente con qualsiasi scheda tecnica, manuale utente o altro documento Renesas Electronics.
7. Nessun prodotto semiconduttore è sicuro. Nonostante le misure di sicurezza o le funzionalità che possono essere implementate nei prodotti hardware o software di Renesas Electronics, Renesas Electronics non avrà alcuna responsabilità derivante da qualsiasi vulnerabilità o violazione della sicurezza, inclusi ma non limitati a qualsiasi accesso non autorizzato o utilizzo di un prodotto Renesas Electronics o di un sistema che utilizza un prodotto Renesas Electronics. RENESAS ELECTRONICS NON GARANTISCE O ASSICURA CHE I PRODOTTI RENESAS ELECTRONICS O QUALSIASI SISTEMA CREATO UTILIZZANDO PRODOTTI RENESAS ELECTRONICS SARANNO INVULNERABILI O ESENTI DA CORRUZIONE, ATTACCHI, VIRUS, INTERFERENZE, HACKING, PERDITA O FURTO DI DATI O ALTRE INTRUSIONI DI SICUREZZA ("Problemi di vulnerabilità"). RENESAS ELECTRONICS DECLINA OGNI RESPONSABILITÀ O OBBLIGO DERIVANTE DA O RELATIVO A QUALSIASI PROBLEMA DI VULNERABILITÀ. INOLTRE, NELLA MISURA CONSENTITA DALLA LEGGE APPLICABILE, RENESAS ELECTRONICS DECLINA OGNI GARANZIA, ESPRESSA O IMPLICITA, RIGUARDANTE QUESTO DOCUMENTO E QUALSIASI SOFTWARE O HARDWARE CORRELATO O ACCOMPAGNATO, COMPRESE, A TITOLO ESEMPLIFICATIVO MA NON ESAUSTIVO, LE GARANZIE IMPLICITE DI COMMERCIABILITÀ O IDONEITÀ PER UNO SCOPO PARTICOLARE.
8. Quando si utilizzano prodotti Renesas Electronics, fare riferimento alle informazioni più recenti sul prodotto (schede tecniche, manuali utente, note applicative, "Note generali per la gestione e l'uso di dispositivi a semiconduttore" nel manuale di affidabilità, ecc.) e assicurarsi che le condizioni di utilizzo siano comprese negli intervalli specificati da Renesas Electronics per quanto riguarda le massime valutazioni, la tensione di alimentazione di eserciziotaggamma, caratteristiche di dissipazione del calore, installazione, ecc. Renesas Electronics declina ogni responsabilità per eventuali malfunzionamenti, guasti o incidenti derivanti dall'uso dei prodotti Renesas Electronics al di fuori di tali intervalli specificati.
9. Sebbene Renesas Electronics si sforzi di migliorare la qualità e l'affidabilità dei prodotti Renesas Electronics, i prodotti semiconduttori hanno caratteristiche specifiche, come il verificarsi di guasti a una certa velocità e malfunzionamenti in determinate condizioni di utilizzo. A meno che non siano designati come prodotti ad alta affidabilità o prodotti per ambienti difficili in una scheda tecnica Renesas Electronics o in un altro documento Renesas Electronics, i prodotti Renesas Electronics non sono soggetti a progettazione di resistenza alle radiazioni. Sei responsabile dell'implementazione di misure di sicurezza per proteggerti dalla possibilità di lesioni personali, lesioni o danni causati da incendi e/o pericoli per il pubblico in caso di guasto o malfunzionamento dei prodotti Renesas Electronics, come la progettazione di sicurezza per hardware e software, inclusi ma non limitati a ridondanza, controllo antincendio e prevenzione dei malfunzionamenti, trattamento appropriato per degradazione da invecchiamento o qualsiasi altra misura appropriata. Poiché la valutazione del solo software del microcomputer è molto difficile e poco pratica, sei responsabile della valutazione della sicurezza dei prodotti o sistemi finali da te fabbricati.
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Documenti / Risorse

Sensore capacitivo MCU RENESAS RA2E1 [pdf] Guida utente RA2E1, famiglia RX, famiglia RA, famiglia RL78, sensore capacitivo MCU RA2E1, RA2E1, sensore capacitivo MCU, sensore MCU

Riferimenti

• Manuale d'uso