MCU חיישן קיבולי של RENESAS RA2E1

חיישן קיבולי MCU
מדריך חסינות נגד רעשי מגע קיבולי

מָבוֹא
יחידת חיישן המגע הקיבולי של Renesas (CTSU) יכולה להיות רגישה לרעשים בסביבתה מכיוון שהיא יכולה לזהות שינויים זעירים בקיבול, הנוצרים על ידי אותות חשמליים מזויפים לא רצויים (רעש). ההשפעה של רעש זה יכולה להיות תלויה בתכנון החומרה. לכן, נקיטת אמצעי נגד בתכנון stage יוביל ל-CTSU MCU שעמיד בפני רעשי סביבה ופיתוח מוצר יעיל. הערת יישום זו מתארת ​​דרכים לשפר את חסינות הרעש עבור מוצרים המשתמשים ב-Renesas Capacitive Touch Sensor Unit (CTSU) לפי תקני חסינות הרעש של IEC (IEC61000-4).

מכשיר מטרה
RX Family, RA Family, RL78 Family MCU ו-Renesas Synergy™ המטמיעים את ה-CTSU (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

תקנים המכוסים בהערת יישום זו 

• IEC-61000-4-3
• IEC-61000-4-6

מֵעַלview

ה-CTSU מודד את כמות החשמל הסטטי מהמטען החשמלי כאשר נוגעים באלקטרודה. אם הפוטנציאל של אלקטרודת המגע משתנה עקב רעש במהלך המדידה, זרם הטעינה משתנה גם הוא, ומשפיע על הערך הנמדד. באופן ספציפי, תנודה גדולה בערך הנמדד עלולה לחרוג מסף המגע, ולגרום לתקלה במכשיר. תנודות קלות בערך הנמדד עשויות להשפיע על יישומים הדורשים מדידות ליניאריות. ידע על התנהגות זיהוי מגע קיבולי של CTSU ועיצוב לוח חיוני כאשר בוחנים חסינות לרעש עבור מערכות מגע קיבוליות של CTSU. אנו ממליצים למשתמשי CTSU בפעם הראשונה להכיר את עקרונות ה-CTSU ועקרונות המגע הקיבולי על ידי לימוד המסמכים הקשורים הבאים.

• מידע בסיסי לגבי זיהוי מגע קיבולי ו-CTSU
• מדריך למשתמש של מגע Capacitive עבור MCUs חיישנים קיבוליים (R30AN0424)
• מידע לגבי עיצוב לוח חומרה
  מיקרו-בקרי חיישן קיבולי - מדריך עיצוב אלקטרודות מגע קיבוליות של CTSU (R30AN0389)
• מידע לגבי תוכנת מנהל התקן CTSU (מודול CTSU).
  משפחת RA מדריך למשתמש של Renesas Flexible Software Package (FSP) (Web גרסה - HTML)
  הפניה ל-API > מודולים > CapTouch > CTSU (r_ctsu)
  RL78 Family CTSU Module System Integration Software (R11AN0484)
  RX Family QE CTSU טכנולוגיית שילוב קושחה (R01AN4469)
• מידע בנוגע לתוכנת מגע (מודול TOUCH) תוכנה
  משפחת RA מדריך למשתמש של Renesas Flexible Software Package (FSP) (Web גרסה - HTML)
  הפניה ל-API > מודולים > CapTouch > גע (rm_touch)
  RL78 Family TOUCH Module System Integration Software (R11AN0485)
  RX Family QE Touch Module טכנולוגיית שילוב קושחה (R01AN4470)
• מידע לגבי QE for Capacitive Touch (כלי תמיכה לפיתוח יישומי מגע קיבולי)
  שימוש ב-QE ו-FSP לפיתוח יישומי מגע קיבוליים (R01AN4934)
  שימוש ב-QE ו-FIT לפיתוח יישומי מגע קיבולי (R01AN4516)
  משפחת RL78 משתמשת ב-QE ו-SIS לפיתוח יישומי מגע קיבוליים (R01AN5512)
  משפחת RL78 משתמשת בגרסה העצמאית של QE לפיתוח יישומי מגע קיבוליים (R01AN6574)

סוגי רעש ואמצעי נגד

תקני EMC
טבלה 2-1 מספקת רשימה של תקני EMC. רעש יכול להשפיע על הפעולות על ידי חדירת המערכת דרך מרווחי אוויר וכבלי חיבור. רשימה זו מציגה תקני IEC 61000 כמו למשלampלתיאור סוגי הרעש על מפתחי הרעש להיות מודעים כדי להבטיח פעולות נאותות עבור מערכות המשתמשות ב-CTSU. אנא עיין בגרסה העדכנית ביותר של IEC 61000 לפרטים נוספים.

טבלה 2-1 תקני בדיקת EMC (IEC 61000)

תיאור הבדיקה	מֵעַלview	תֶקֶן
בדיקת חסינות מוקרנת	בדיקת חסינות לרעש RF בתדר גבוה יחסית	IEC61000-4-3
ערכו בדיקת חסינות	בדיקת חסינות לרעש RF בתדר נמוך יחסית	IEC61000-4-6
בדיקת פריקה אלקטרוסטטית (ESD)	בדיקת חסינות לפריקה אלקטרוסטטית	IEC61000-4-2
בדיקת חשמל מהירה ארעית/פרץ (EFT/B)	בדיקת חסינות לתגובת חולפת פעימה מתמשכת המוכנסת לקווי אספקת חשמל וכו'.	IEC61000-4-4

טבלה 2-2 מפרטת את קריטריון הביצועים לבדיקת חסינות. קריטריוני ביצועים מפורטים עבור בדיקות חסינות EMC, והתוצאות נשפטות על סמך פעולת הציוד במהלך הבדיקה (EUT). קריטריוני הביצועים זהים עבור כל תקן.

טבלה 2-2 קריטריוני ביצועים לבדיקת חסינות

קריטריון ביצועים	תֵאוּר
A	הציוד ימשיך לפעול כמתוכנן במהלך ואחרי הבדיקה. אין ירידה בביצועים או אובדן תפקוד מתחת לרמת ביצועים שצוינה על ידי היצרן כאשר נעשה שימוש בציוד כמתוכנן.
B	הציוד ימשיך לפעול כמתוכנן במהלך ואחרי הבדיקה. אין ירידה בביצועים או אובדן תפקוד מתחת לרמת ביצועים שצוינה על ידי היצרן כאשר נעשה שימוש בציוד כמתוכנן. עם זאת, במהלך הבדיקה, ירידה בביצועים מותרת. אין לשנות את מצב ההפעלה בפועל או נתונים מאוחסנים.
C	אובדן תפקוד זמני מותר, בתנאי שהפונקציה ניתנת לשחזור עצמי או ניתנת לשחזור על ידי הפעלת הפקדים.

אמצעי נגד רעש RF

רעש RF מציין גלים אלקטרומגנטיים של תדרי רדיו המשמשים את שידורי הטלוויזיה והרדיו, מכשירים ניידים וציוד חשמלי אחר. רעש RF עשוי לחלחל ישירות לתוך PCB או שהוא עלול להיכנס דרך קו אספקת החשמל וכבלים מחוברים אחרים. יש ליישם אמצעי נגד רעש על הלוח עבור הראשונים וברמת המערכת עבור האחרונים, כגון דרך קו אספקת החשמל. ה-CTSU מודד קיבול על ידי המרתו לאות חשמלי. השינוי בקיבול עקב מגע הוא קטן ביותר, ולכן כדי להבטיח זיהוי מגע רגיל, יש להגן על סיכת החיישן ואספקת הכוח של החיישן עצמו מפני רעשי RF. שתי בדיקות עם תדרי בדיקה שונים זמינות לבדיקת חסינות רעשי RF: IEC 61000-4-3 ו-IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 היא בדיקת חסינות מוקרנת ומשמשת להערכת חסינות רעש על ידי החלת אות ישירות מהשדה האלקטרומגנטי בתדר הרדיו אל ה-EUT. השדה האלקטרומגנטי RF נע בין 80 מגה-הרץ ל-1 ג'יגה-הרץ ומעלה, אשר הופך לאורכי גל של כ-3.7 מ' עד 30 ס"מ. מכיוון שאורך גל זה ואורך ה-PCB דומים, התבנית עשויה לפעול כאנטנה, ולהשפיע לרעה על תוצאות מדידת ה-CTSU. בנוסף, אם אורך החיווט או הקיבול הטפילי שונים עבור כל אלקטרודת מגע, התדר המושפע עשוי להיות שונה עבור כל טרמינל. עיין בטבלה 2-3 לפרטים לגבי בדיקת חסינות מוקרנת.

טבלה 2-3 בדיקת חסינות קרינה

טווח תדרים	רמת מבחן	בדיקת חוזק שדה
80MHz-1GHz עד 2.7GHz או עד 6.0GHz, תלוי בגרסת הבדיקה	1	1 V/m
	2	3 V/m
	3	10 V/m
	4	30 V/m
	X	מצוין בנפרד

IEC 61000-4-6 הוא בדיקת חסינות שבוצעה ומשמשת להערכת תדרים בין 150kHz ל-80MHz, טווח נמוך מזה של בדיקת החסינות המוקרנת. לפס תדר זה אורך גל של מספר מטרים או יותר, ואורך הגל של 150 קילו-הרץ מגיע לכ-2 ק"מ. מכיוון שקשה להפעיל ישירות שדה אלקטרומגנטי RF באורך זה על ה-EUT, אות בדיקה מופעל על כבל המחובר ישירות ל-EUT כדי להעריך את ההשפעה של גלים בתדר נמוך. אורכי גל קצרים יותר משפיעים בעיקר על אספקת החשמל ועל כבלי האות. למשלample, אם פס תדרים גורם לרעש המשפיע על כבל החשמל ואספקת החשמל כרךtage מתערער, ​​תוצאות מדידת ה-CTSU עשויות להיות מושפעות מרעש על פני כל הפינים. טבלה 2-4 מספקת פרטים על בדיקת החסינות שנערכה.

טבלה 2-4 נערך בדיקת חסינות

טווח תדרים	רמת מבחן	בדיקת חוזק שדה
150kHz-80MHz	1	1 וולט RMS
	2	3 וולט RMS
	3	10 וולט RMS
	X	מצוין בנפרד

בתכנון ספק כוח AC שבו מסוף GND או MCU VSS של המערכת אינו מחובר למסוף הארקה של ספק כוח מסחרי, רעש מוליך עלול להיכנס ישירות ללוח כרעש במצב משותף, מה שעלול לגרום לרעש בתוצאות המדידה של CTSU כאשר לחצן נגע.

איור 2-1 מציג את נתיב הכניסה לרעש במצב Common ואיור 2-2 מציג את הקשר בין רעש במצב Common לזרם המדידה. מנקודת המבט של הלוח GND (B-GND), נראה שרעש במצב נפוץ משתנה כאשר הרעש מונח על פני האדמה GND (E-GND). בנוסף, מכיוון שהאצבע (גוף האדם) שנוגעת באלקטרודת המגע (PAD) מחוברת ל-E-GND עקב קיבול תועה, רעש מצב משותף מועבר ונראה שהוא משתנה באותו אופן כמו E-GND. אם נוגעים ב-PAD בנקודה זו, הרעש (VNOISE) שנוצר על ידי רעש במצב משותף מופעל על הקיבול Cf שנוצר על ידי האצבע וה-PAD, מה שגורם לזרם הטעינה שנמדד על ידי ה-CTSU לתנודות. שינויים בזרם הטעינה מופיעים כערכים דיגיטליים עם רעש מעל. אם רעש המצב המשותף כולל רכיבי תדר התואמים את תדר דופק הכונן של ה-CTSU ואת ההרמוניות שלו, תוצאות המדידה עשויות להשתנות באופן משמעותי. טבלה 2-5 מספקת רשימה של אמצעי נגד הנדרשים לשיפור חסינות רעשי RF. רוב אמצעי הנגד משותפים לשיפור הן של חסינות מוקרנת והן של חסינות מנוהלת. אנא עיין בסעיף של כל פרק מקביל כפי שרשום עבור כל שלב פיתוח.

טבלה 2-5 רשימת אמצעי הנגד הנדרשים לשיפור חסינות רעשי RF

שלב פיתוח	אמצעי נגד הנדרשים בזמן התכנון	סעיפים מקבילים
בחירת MCU (בחירת פונקציית CTSU)	מומלץ להשתמש ב-MCU המוטבע ב-CTSU2 כאשר חסינות רעש היא בראש סדר העדיפויות. · אפשר פונקציות נגד רעש נגד רעש CTSU2: ¾ מדידה מרובת תדרים ¾ מגן פעיל ¾ הגדר לפלט ערוץ ללא מדידה בעת שימוש במגן פעיל   Or · אפשר פונקציות נגד רעש של CTSU: ¾ פונקציית שינוי פאזה אקראית ¾ פונקציית הפחתת רעש בתדר גבוה	3.3.1   מדידה מרובת תדרים 3.3.2    מגן אקטיבי 3.3.3    ערוץ לא מדידה בחירת פלט       3.2.1   פונקציית שינוי שלב אקראית 3.2.2    רעש בתדר גבוה פונקציית הפחתה (התפשטות פונקציית ספקטרום)
תכנון חומרה	· עיצוב לוח באמצעות דפוס אלקטרודה מומלץ   · השתמש במקור אספקת חשמל עבור פלט רעש נמוך · המלצת עיצוב תבנית GND: במערכת מוארקת השתמש בחלקים עבור אמצעי נגד רעש במצב נפוץ       · הפחת את רמת חדירת הרעש בפין החיישן על ידי כוונון ה-dampערך נגד ing. · מקום דampנגד ing בקו תקשורת · תכנן והצב קבל מתאים על קו אספקת החשמל של MCU	4.1.1 גע בתבנית אלקטרודה עיצובים 4.1.2.1  כרך ידtagעיצוב אספקה 4.1.2.2  עיצוב תבנית GND 4.3.1 מסנן מצב משותף 4.3.4 שיקולים עבור GND מרחק מגן ואלקטרודה     4.2.1  TS Pin Damping הִתנַגְדוּת 4.2.2  רעש אות דיגיטלי 4.3.4 שיקולים עבור GND מרחק מגן ואלקטרודה
הטמעת תוכנה	התאם את מסנן התוכנה כדי להפחית את השפעת הרעש על הערכים הנמדדים · ממוצע נע IIR (יעיל עבור רוב מקרי הרעש האקראיים) · ממוצע נע FIR (עבור רעש תקופתי מוגדר)	5.1   מסנן IIR   5.2  מסנן FIR

רעש ESD (פריקה אלקטרוסטטית)

פריקה אלקטרוסטטית (ESD) נוצרת כאשר שני עצמים טעונים נמצאים במגע או נמצאים בסמיכות. חשמל סטטי שנצבר בתוך גוף האדם יכול להגיע לאלקטרודות במכשיר אפילו דרך שכבת-על. בהתאם לכמות האנרגיה האלקטרוסטטית המופעלת על האלקטרודה, תוצאות מדידת ה-CTSU עשויות להיות מושפעות, ולגרום נזק למכשיר עצמו. לכן, יש להפעיל אמצעי נגד ברמת המערכת, כגון התקני הגנה על מעגל הלוח, שכבות על הלוח ודיור מגן למכשיר. תקן IEC 61000-4-2 משמש לבדיקת חסינות ESD. טבלה 2-6 מספקת פרטי בדיקת ESD. יישום היעד ומאפייני המוצר יקבעו את רמת הבדיקה הנדרשת. לפרטים נוספים, עיין בתקן IEC 61000-4-2. כאשר ESD מגיע לאלקטרודת המגע, הוא מייצר באופן מיידי הפרש פוטנציאל של כמה קילו וולט. זה עלול לגרום לרעש דופק בערך הנמדד ב-CTSU, להפחית את דיוק המדידה, או להפסיק את המדידה עקב זיהוי של נפח יתר.tage או זרם יתר. שים לב שהתקני מוליכים למחצה אינם מתוכננים לעמוד ביישום ישיר של ESD. לכן, בדיקת ESD צריכה להתבצע על המוצר המוגמר כשהלוח מוגן על ידי מארז המכשיר. אמצעי הנגד שהוכנסו על הלוח עצמו הם אמצעים בטוחים לכשל כדי להגן על המעגל במקרה הנדיר שבו ESD, מסיבה כלשהי, נכנס ללוח.

טבלה 2-6 בדיקת ESD

רמת מבחן	מבחן כרךtage
	צור קשר עם Discharge	פריקת אוויר
1	2 קילו וולט	2 קילו וולט
2	4 קילו וולט	4 קילו וולט
3	6 קילו וולט	8 קילו וולט
4	8 קילו וולט	15 קילו וולט
X	מצוין בנפרד	מצוין בנפרד

EFT Noise (Electrical Fast Transients)
מוצרי חשמל מייצרים תופעה הנקראת Electrical Fast Transients (EFT), כגון כוח אלקטרו-מוטיבי אחורי כאשר הכוח מופעל עקב התצורה הפנימית של ספק הכוח או רעש פטפוט במתגי ממסר. בסביבות שבהן מספר מוצרים חשמליים מחוברים בדרך כלשהי, כגון על פסי חשמל, רעש זה עלול לעבור דרך קווי אספקת חשמל ולהשפיע על פעולתו של ציוד אחר. אפילו קווי חשמל וקווי איתות של מוצרים חשמליים שאינם מחוברים לפס חשמל משותף עלולים להיות מושפעים דרך האוויר פשוט על ידי הימצאות ליד קווי חשמל או קווי אותות של מקור הרעש. תקן IEC 61000-4-4 משמש לבדיקת חסינות EFT. IEC 61000-4-4 מעריך חסינות על ידי הזרקת אותות EFT תקופתיים לקווי החשמל והאות של EUT. רעש EFT מייצר דופק תקופתי בתוצאות המדידה של CTSU, מה שעשוי להוריד את דיוק התוצאות או לגרום לזיהוי מגע שווא. טבלה 2-7 מספקת פרטי בדיקת EFT/B (Electrical Fast Transient Burst).

טבלה 2-7 בדיקת EFT/B

רמת מבחן	מבחן מעגל פתוח כרךtagה (שיא)		תדירות חזרת דופק (PRF)
	ספק כוח חוט קו/קרקע	אות/קו בקרה
1	0.5 קילו וולט	0.25 קילו וולט	5kHz או 100kHz
2	1 קילו וולט	0.5 קילו וולט
3	2 קילו וולט	1 קילו וולט
4	4 קילו וולט	2 קילו וולט
X	מצוין בנפרד		מצוין בנפרד

פונקציות נגד רעש CTSU

CTSUs מצוידים בפונקציות של אמצעי נגד רעש, אך הזמינות של כל פונקציה משתנה בהתאם לגרסת ה-MCU וה-CTSU שבה אתה משתמש. אשר תמיד את גרסאות ה-MCU וה-CTSU לפני פיתוח מוצר חדש. פרק זה מסביר את ההבדלים בפונקציות אמצעי נגד רעש בין כל גרסת CTSU.

עקרונות מדידה והשפעת רעש
ה-CTSU חוזר על טעינה ופריקה מספר פעמים עבור כל מחזור מדידה. תוצאות המדידה עבור כל טעינה או זרם פריקה מצטברות ותוצאת המדידה הסופית נשמרת בפנקס. בשיטה זו, ניתן להגדיל את מספר המדידות ליחידת זמן על ידי הגדלת תדר דופק הכונן, ובכך לשפר את הטווח הדינמי (DR) ולממש מדידות CTSU רגישות במיוחד. מצד שני, רעש חיצוני גורם לשינויים בזרם הטעינה או הפריקה. בסביבה שבה נוצר רעש תקופתי, תוצאת המדידה המאוחסנת ב-Sensor Counter Register מתקזזת עקב עלייה או ירידה בכמות הזרם בכיוון אחד. השפעות כאלה הקשורות לרעש מפחיתות בסופו של דבר את דיוק המדידה. איור 3-1 מציג תמונה של שגיאת זרם טעינה עקב רעש תקופתי. התדרים המתחזות לרעש תקופתי הם אלו התואמים את תדר הדופק של כונן החיישן ואת הרעש ההרמוני שלו. שגיאות המדידה גדולות יותר כאשר הקצה העולה או היורד של הרעש התקופתי מסונכרן עם תקופת ההפעלה SW1. ה-CTSU מצויד בפונקציות של אמצעי נגד רעש ברמת החומרה כהגנה מפני רעש תקופתי זה.

CTSU1
CTSU1 מצויד בפונקציית שינוי פאזה אקראית ובפונקציית הפחתת רעש בתדר גבוה (פונקציית ספקטרום מפוזר). ניתן להפחית את ההשפעה על הערך הנמדד כאשר ההרמוניות הבסיסיות של תדר הדופק של חיישן מניע ותדר הרעש מתאימים. ערך ההגדרה המרבי של תדר הדופק של כונן החיישן הוא 4.0MHz.

פונקציית שינוי שלב אקראית
איור 3-2 מציג תמונה של ביטול סנכרון רעש באמצעות פונקציית שינוי הפאזה האקראית. על ידי שינוי הפאזה של דופק כונן החיישן ב-180 מעלות בתזמון אקראי, ניתן לבצע אקראי ולהחליק את העלייה/ירידה החד כיוונית בזרם עקב רעש תקופתי כדי לשפר את דיוק המדידה. פונקציה זו מופעלת תמיד במודול CTSU ובמודול TOUCH.

פונקציית הפחתת רעש בתדר גבוה (פונקציית ספקטרום מרווח)
פונקציית הפחתת הרעש בתדר גבוה מודדת את תדר הדופק של כונן החיישן עם פטפוטים נוספים בכוונה. לאחר מכן הוא מחלק את נקודת הסנכרון באקראי עם הרעש הסינכרוני כדי לפזר את שיא שגיאת המדידה ולשפר את דיוק המדידה. פונקציה זו מופעלת תמיד בפלט מודול CTSU ובפלט מודול TOUCH על ידי יצירת קוד.

CTSU2

מדידה מרובת תדרים
מדידה מרובת תדרים משתמשת במספר תדרי דופק של כונן חיישנים עם תדרים שונים. הספקטרום המפוזר אינו משמש כדי למנוע הפרעות בכל תדר דופק של כונן. פונקציה זו משפרת חסינות מפני רעש RF מוליך ומוקרן מכיוון שהיא יעילה כנגד רעש סינכרוני בתדר הדופק של כונן החיישן, כמו גם רעש המוכנס דרך תבנית אלקטרודת המגע. איור 3-3 מציג תמונה של אופן בחירת הערכים הנמדדים במדידה מרובת תדרים, ואיור 3-4 מציג תמונה של הפרדת תדרי רעש באותה שיטת מדידה. מדידה מרובת תדרים משליכה את תוצאות המדידה המושפעות מרעש מקבוצת המדידות שנלקחו במספר תדרים כדי לשפר את דיוק המדידה.

בפרויקטים של יישומים המשלבים מנהלי התקנים של CTSU ומודול תוכנת TOUCH (עיין בתיעוד FSP, FIT או SIS), כאשר מבוצע שלב הכוונון "QE for Capacitive Touch" הפרמטרים של מדידת ריבוי תדרים נוצרים אוטומטית, ורב-תדרים. ניתן להשתמש במדידת תדר. על ידי הפעלת הגדרות מתקדמות בשלב הכוונון, ניתן להגדיר את הפרמטרים באופן ידני. לפרטים לגבי הגדרות מדידה מרובות שעון במצב מתקדם, עיין ב- מדריך פרמטרים של מצב מתקדם במגע קיבולי (R30AN0428EJ0100). איור 3-5 מציג אקסample of Interference Frequency על מדידה מרובה תדרים. האקסית הזוample מראה את תדר ההפרעות המופיע כאשר תדר המדידה מוגדר ל-1MHz ורעש הולכה משותף מופעל על הלוח בזמן שנוגעים באלקטרודת המגע. גרף (א) מציג את ההגדרה מיד לאחר הכוונון האוטומטי; תדר המדידה מוגדר ל-+12.5% ​​עבור התדר השני ו-2% ​​עבור התדר השלישי בהתבסס על התדר הראשון של 12.5MHz. הגרף מאשר שכל תדר מדידה מפריע לרעש. גרף (ב) מציג אקסample שבו תדר המדידה מכוון באופן ידני; תדר המדידה מוגדר ל-20.3% עבור התדר השני ו-+2% עבור התדר השלישי בהתבסס על התדר הראשון של 9.4MHz. אם מופיע רעש תדר מסוים בתוצאות המדידה ותדר הרעש תואם את תדר המדידה, הקפד להתאים את המדידה הרב-תדרית תוך הערכת הסביבה בפועל כדי למנוע הפרעות בין תדר הרעש לתדר המדידה.

מגן אקטיבי
בשיטת הקיבול העצמי CTSU2, ניתן להשתמש במגן פעיל כדי להניע את תבנית המגן באותו שלב פולס כמו דופק ההנעה של החיישן. כדי להפעיל את המגן הפעיל, בתצורת ממשק ה-QE for Capacitive Touch, הגדר את הפין שמתחבר לתבנית המגן הפעיל ל"סיכה סיכה". ניתן להגדיר מגן פעיל לפין אחד לכל תצורת ממשק מגע (שיטה). להסבר על פעולת Active Shield, עיין ב"מדריך למשתמש של מגע Capacitive עבור MCUs חיישנים קיבוליים (R30AN0424)". למידע על עיצוב PCB, עיין ב"מדריך עיצוב אלקטרודות מגע קיבוליות של CTSU (R30AN0389)".

בחירת פלט ערוץ ללא מדידה
בשיטת הקיבול העצמי CTSU2, ניתן להגדיר פלט פולס באותו שלב כמו דופק כונן החיישן כפלט ערוץ ללא מדידה. בתצורת ממשק QE for Capacitive Touch (שיטה), ערוצים שאינם מדידה (אלקטרודות מגע) מוגדרות אוטומטית לאותה פלט פאזה דופק עבור שיטות שהוקצו עם מיגון פעיל.

אמצעי נגד רעשי חומרה

אמצעי נגד רעש אופייניים

גע בעיצובי דפוסי אלקטרודה
מעגל אלקטרודת המגע רגיש מאוד לרעש, מה שמחייב להתחשב בחסינות רעש בתכנון החומרהtagה. לכללי עיצוב מפורטים של לוח המתמודדים עם חסינות רעש, עיין בגרסה העדכנית ביותר של מדריך עיצוב אלקטרודות מגע קיבוליות של CTSU (R30AN0389). איור 4-1 מספק קטע מהמדריך המציג אוברview של עיצוב דפוס שיטת קיבול עצמי, ואיור 4-2 מציג את אותו הדבר עבור עיצוב דפוס שיטת קיבול הדדי.

1. צורת אלקטרודה: ריבוע או עיגול
2. גודל אלקטרודה: 10 מ"מ עד 15 מ"מ
3. קרבת אלקטרודות: יש למקם אלקטרודות ב ample מרחק כך שהם לא יגיבו בו זמנית לממשק האנושי של המטרה, (המכונה "אצבע" במסמך זה); מרווח מוצע: גודל כפתור x 0.8 או יותר
4. רוחב חוט: כ. 0.15 מ"מ עד 0.20 מ"מ עבור לוח מודפס
5. אורך החיווט: הפוך את החיווט קצר ככל האפשר. בפינות, יוצרים זווית של 45 מעלות, לא זווית ישרה.
6. מרווח בין חיווט: (א) עשה מרווח רחב ככל האפשר כדי למנוע זיהוי שווא על ידי אלקטרודות שכנות. (ב) גובה 1.27 מ"מ
7. רוחב תבנית GND מצולבת: 5 מ"מ
8. דפוס GND מוצלב ומרווח לחצן/חיווט (A) סביב האלקטרודות: אזור 5 מ"מ (B) מסביב לחיווט: 3 מ"מ או יותר על שטח האלקטרודה, כמו גם על החיווט והמשטח הנגדי עם דפוס מוצלב. כמו כן, הצב תבנית נבקעת בחללים הריקים, וחבר את 2 המשטחים של דגמים מצולבים דרך דרך. עיין בסעיף "2.5 עיצובי דפוס פריסת רעש נגד רעש" עבור ממדי דפוס מוצלבים, מגן פעיל (CTSU2 בלבד) ואמצעי נגד אחרים נגד רעש.
9. קיבול אלקטרודה + חיווט: 50pF או פחות
10. התנגדות אלקטרודה + חיווט: 2K0 או פחות (כולל דampנגד ing עם ערך ייחוס של 5600)

איור 4-1 המלצות עיצוב דפוס עבור שיטת קיבול עצמי (קטע)

1. צורת אלקטרודה: מרובעת (משולבת אלקטרודת משדר TX ואלקטרודת מקלט RX)
2. גודל אלקטרודה: 10 מ"מ או יותר קרבת אלקטרודה: יש למקם את האלקטרודות ב ampהמרחק בין המרחקים כך שהם לא יגיבו בו-זמנית לאובייקט המגע (אצבע וכו'), (מרווח מוצע: גודל כפתור x 0.8 או יותר)
   • רוחב חוט: החוט הדק ביותר המסוגל לייצור המוני; כ 0.15 מ"מ עד 0.20 מ"מ עבור לוח מודפס
3. אורך החיווט: הפוך את החיווט קצר ככל האפשר. בפינות, יוצרים זווית של 45 מעלות, לא זווית ישרה.
4. מרווח בין חוטים:
   • עשה מרווח רחב ככל האפשר כדי למנוע זיהוי שווא על ידי אלקטרודות שכנות.
   • כאשר האלקטרודות מופרדות: גובה של 1.27 מ"מ
   • 20 מ"מ או יותר כדי למנוע יצירת קיבולי צימוד בין Tx ו-Rx.
5. קרבה של תבנית GND (מגן מגן) צולבת מכיוון שהקיבול הטפילי של הפינים בתבנית הכפתורים המומלצת קטן יחסית, הקיבול הטפילי גדל ככל שהפינים קרובים יותר ל-GND.
   • ת: 4 מ"מ או יותר סביב אלקטרודות. אנו ממליצים גם על כ. תבנית מטוס GND ברוחב של 2 מ"מ מוצלבת בין אלקטרודות.
   • B: 1.27 מ"מ או יותר מסביב לחיווט
6. קיבול טפילי Tx, Rx: 20pF או פחות
7. התנגדות אלקטרודה + חיווט: 2kQ או פחות (כולל דampנגד ing עם ערך ייחוס של 5600)
8. אין למקם את תבנית ה-GND ישירות מתחת לאלקטרודות או לחיווט. לא ניתן להשתמש בפונקציית המגן הפעיל עבור שיטת הקיבול הדדי.

איור 4-2 המלצות עיצוב דפוס עבור שיטת קיבול הדדי (קטע)

עיצוב ספק כוח
ה-CTSU הוא מודול היקפי אנלוגי המטפל באותות חשמליים זעירים. כאשר רעש חודר לוולtage מסופק לתבנית MCU או GND, הוא גורם לתנודות פוטנציאליות בדופק כונן החיישן ומפחית את דיוק המדידה. אנו ממליצים בחום להוסיף התקן אמצעי נגד רעש לקו אספקת החשמל או מעגל אספקת חשמל מובנה כדי לספק חשמל בבטחה ל-MCU.

כרך ידtagעיצוב אספקה
יש לנקוט בפעולה בעת תכנון אספקת הכוח עבור המערכת או ההתקן המשולב כדי למנוע חדירת רעש דרך פין אספקת החשמל של MCU. ההמלצות הבאות הקשורות לתכנון יכולות לסייע במניעת חדירת רעש.

• שמור את כבל אספקת החשמל למערכת ואת החיווט הפנימי קצר ככל האפשר כדי למזער את העכבה.
• הצב והכנס מסנן רעשים (ליבת פריט, חרוז פריט וכו') כדי לחסום רעשים בתדר גבוה.
• צמצם למינימום את האדוות בספק ה-MCU. אנו ממליצים להשתמש בווסת ליניארי על כרך ה-MCUtagאספקה. בחר וסת ליניארי עם פלט רעש נמוך ומאפייני PSRR גבוהים.
• כאשר ישנם מספר מכשירים עם עומסי זרם גבוהים על הלוח, אנו ממליצים להכניס ספק כוח נפרד ל-MCU. אם זה לא אפשרי, הפרד את התבנית בשורש ספק הכוח.
• בעת הפעלת התקן עם צריכת זרם גבוהה על פין ה-MCU, השתמש בטרנזיסטור או FET.

איור 4-3 מציג מספר פריסות עבור קו אספקת החשמל. Vo הוא כרך אספקת החשמלtagה, זוהי תנודת זרם הצריכה הנובעת מפעולות IC2, ו-Z היא עכבת קו אספקת החשמל. Vn הוא הכרךtage שנוצר על ידי קו אספקת החשמל וניתן לחשב אותו כ-Vn = in×Z. ניתן להתייחס לתבנית GND באותו אופן. לפרטים נוספים על דפוס GND, עיין ב-4.1.2.2 עיצוב דפוס GND. בתצורה (א), קו אספקת החשמל ל-MCU ארוך, וקווי האספקה ​​של IC2 מסתעפים ליד ספק הכוח של ה-MCU. תצורה זו אינה מומלצת בתור כרך ה-MCUtagהספק e רגיש לרעש Vn כאשר ה-IC2 פועל. (ב) ו-(ג) דיאגרמות מעגלים של (ב) ו-(ג) זהות ל-(א), אך עיצובי הדפוס שונים. (ב) מסעף את קו אספקת החשמל מהשורש של ספק הכוח, וההשפעה של רעש Vn מופחתת על ידי מזעור Z בין ספק הכוח ל-MCU. (ג) גם מפחית את ההשפעה של Vn על ידי הגדלת שטח הפנים ורוחב הקו של קו אספקת החשמל כדי למזער את Z.

עיצוב תבנית GND
בהתאם לעיצוב הדפוס, רעש עלול לגרום ל-GND, שהוא כרך ההתייחסותtage עבור ה-MCU והמכשירים המשולבים, לתנודות בפוטנציאל, מה שמפחית את דיוק מדידת ה-CTSU. הרמזים הבאים לעיצוב דפוסי GND יעזרו לדכא תנודות פוטנציאליות.

• כסה חללים ריקים בתבנית GND מוצקה ככל האפשר כדי למזער עכבה על פני שטח גדול.
• השתמש בפריסת לוח שמונעת מרעש לחדור ל-MCU דרך קו ה-GND על-ידי הגדלת המרחק בין ה-MCU להתקנים עם עומסי זרם גבוהים והפרדת ה-MCU מתבנית ה-GND.

איור 4-4 מציג מספר פריסות עבור קו GND. במקרה זה, זוהי תנודת זרם הצריכה הנובעת מפעולות IC2, ו-Z היא עכבת קו אספקת החשמל. Vn הוא הכרךtage שנוצר על ידי קו GND וניתן לחשב אותו כ-Vn = in×Z. בתצורה (א), קו GND ל-MCU ארוך ומתמזג עם קו IC2 GND ליד פין GND של ה-MCU. תצורה זו אינה מומלצת מכיוון שפוטנציאל ה-GND של ה-MCU רגיש לרעש Vn כאשר ה-IC2 פועל. בתצורה (ב) קווי ה-GND מתמזגים בשורש פינת ה-GND של ספק הכוח. ניתן להפחית את השפעות הרעש מ-Vn על ידי הפרדת קווי ה-GND של ה-MCU וה-IC2 כדי למזער את הרווח בין ה-MCU ל-Z. למרות שדיאגרמות המעגלים של (c) ו-(a) זהות, עיצובי הדפוס שונים. תצורה (c) מפחיתה את ההשפעה של Vn על ידי הגדלת שטח הפנים ורוחב הקו של קו GND כדי למזער את Z.

חבר את ה-GND של קבל ה-TSCAP לתבנית ה-GND המוצקה המחוברת למסוף VSS של ה-MCU כך שיהיה לו אותו פוטנציאל כמו למסוף VSS. אל תפריד את GND של קבל TSCAP מה-GND של MCU. אם העכבה בין GND של קבל TSCAP ל-GND של MCU גבוהה, ביצועי דחיית הרעש בתדר גבוה של קבל ה-TSCAP יקטן, מה שהופך אותו לרגיש יותר לרעשים של אספקת החשמל ולרעשים חיצוניים.

עיבוד סיכות שאינן בשימוש
השארת פינים שאינם בשימוש במצב עכבה גבוהה הופכת את המכשיר לרגיש להשפעות של רעש חיצוני. ודא שאתה מעבד את כל הפינים שאינם בשימוש לאחר עיון במדריך החומרה המתאים של MCU Faily של כל פין. אם לא ניתן ליישם נגד נשלף בגלל חוסר שטח הרכבה, תקן את הגדרת פלט הפינים לפלט נמוך.

אמצעי נגד רעש RF קרינה

TS Pin Dampהתנגדות
ה-דampנגד ing המחובר לפין TS ורכיב הקיבול הטפילי של האלקטרודה מתפקדים כמסנן מעביר נמוך. הגדלת ה-dampנגד ing מוריד את תדר החיתוך, ובכך מוריד את רמת הרעש המוקרן החודר לפין ה-TS. עם זאת, כאשר תקופת טעינת המדידה הקיבולית או זרם הפריקה מתארכת, יש להוריד את תדר הדופק של כונן החיישן, מה שגם מוריד את דיוק זיהוי המגע. למידע לגבי רגישות בעת שינוי דampהנגד בשיטת הקיבול העצמי, עיין בסעיף "5. דפוסי לחצן ונתוני מאפיינים של שיטת קיבול עצמי" ב- מדריך עיצוב אלקטרודות מגע קיבוליות של CTSU (R30AN0389)

רעש אות דיגיטלי
חיווט אות דיגיטלי המטפל בתקשורת, כגון SPI ו-I2C, ואותות PWM עבור פלט LED ושמע הוא מקור לרעש מוקרן המשפיע על מעגל אלקטרודת המגע. בעת שימוש באותות דיגיטליים, שקול את ההצעות הבאות במהלך התכנוןtage.

• כאשר החיווט כולל פינות ישרות (90 מעלות), קרינת הרעש מהנקודות החדות ביותר תגבר. ודא שפינות החיווט הן 45 מעלות או פחות, או מעוקלות, כדי להפחית את קרינת הרעש.
• כאשר רמת האות הדיגיטלית משתנה, ה-overshoot או ה-undershoot מוקרנים כרעש בתדר גבוה. כאמצעי נגד, הוסף מודעהampנגד ing בקו האות הדיגיטלי כדי לדכא את החריגה או ה-undershoot. שיטה נוספת היא הכנסת חרוז פריט לאורך הקו.
• פרוס את הקווים לאותות דיגיטליים ומעגל אלקטרודת המגע כך שהם לא יגעו. אם התצורה דורשת שהקווים יפעלו במקביל, שמרו על מרחק רב ככל האפשר ביניהם והכנסו מגן GND לאורך הקו הדיגיטלי.
• בעת הפעלת התקן עם צריכת זרם גבוהה על פין ה-MCU, השתמש בטרנזיסטור או FET.

מדידה מרובת תדרים
בעת שימוש ב-MCU המוטבע ב-CTSU2, הקפד להשתמש במדידה מרובת תדרים. לפרטים, ראה 3.3.1 מדידה מרובת תדרים.

ביצע אמצעי נגד רעש
התחשבות בחסינות רעש מוליך חשובה יותר בתכנון אספקת החשמל של המערכת מאשר בתכנון לוח MCU. מלכתחילה, תכנן את ספק הכוח לספק כרךtage עם רעש נמוך למכשירים המורכבים על הלוח. לפרטים לגבי הגדרות ספק כוח, עיין בסעיף 4.1.2 עיצוב ספק כוח. סעיף זה מתאר אמצעי נגד רעש הקשורים לאספקת החשמל וכן פונקציות CTSU שיש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון לוח ה-MCU שלך כדי לשפר את חסינות הרעש המנוהל.

מסנן מצב משותף
הצב או התקן מסנן מצב נפוץ (משנק במצב נפוץ, ליבת פריט) כדי להפחית את הרעש הנכנס ללוח מכבל החשמל. בדוק את תדר ההפרעות של המערכת באמצעות בדיקת רעש ובחר מכשיר בעל עכבה גבוהה כדי להפחית את רצועת הרעש הממוקדת. עיין בפריטים המתאימים שכן מיקום ההתקנה משתנה בהתאם לסוג המסנן. שימו לב שכל סוג מסנן ממוקם בצורה שונה על הלוח; עיין בהסבר המתאים לפרטים. שקול תמיד את פריסת המסנן כדי למנוע הקרנת רעש בתוך הלוח. איור 4-5 מציג פריסת מסנן רגילה לדוגמהample.

משנק במצב נפוץ
משנק המצב המשותף משמש כאמצעי נגד רעש המיושם על הלוח, המחייב אותו להיות מוטמע בשלב תכנון הלוח והמערכת. בעת שימוש במשנק במצב נפוץ, הקפד להשתמש בחיווט הקצר ביותר האפשרי מיד לאחר הנקודה שבה ספק הכוח מחובר ללוח. למשלampלמשל, בעת חיבור כבל החשמל והלוח עם מחבר, הנחת מסנן מיד אחרי המחבר בצד הלוח תמנע מהרעש הנכנס דרך הכבל להתפשט על פני הלוח.

ליבת ברזל
ליבת הפריט משמשת להפחתת רעש המוליך דרך הכבל. כאשר רעש הופך לבעיה לאחר הרכבת המערכת, הצגת clampליבת פריט מסוג זה מאפשרת לך להפחית רעש מבלי לשנות את הלוח או עיצוב המערכת. למשלampלמשל, בעת חיבור הכבל והלוח עם מחבר, הנחת מסנן ממש לפני המחבר בצד הלוח ימזער את הרעש הנכנס ללוח.

פריסת קבלים
הפחת רעשי אספקת חשמל ורעשי אדוות הנכנסים ללוח מאספקת החשמל וכבלי האותות על ידי תכנון והצבה של קבלי ניתוק וקבלים בתפזורת ליד קו המתח או הטרמינלים של MCU.

קבל ניתוק
קבל ניתוק יכול להפחית את הווליוםtagירידה בין פין אספקת הכוח VCC או VDD לבין VSS עקב צריכת הזרם של ה-MCU, מייצבת את מדידות ה-CTSU. השתמש בקיבול המומלץ המפורט במדריך למשתמש של MCU, הצב את הקבל ליד פין אספקת החשמל ופין VSS. אפשרות נוספת היא לעצב את התבנית על ידי ביצוע מדריך עיצוב החומרה עבור משפחת ה-MCU היעד, אם זמין.

קבל בתפזורת
קבלים בתפזורת יחליק אדוות בנפח ה-MCUtagמקור אספקה, ייצוב כרךtage בין פין הכוח של ה-MCU ל-VSS, וכך מייצבים את מדידות ה-CTSU. הקיבול של קבלים ישתנה בהתאם לתכנון ספק הכוח; ודא שאתה משתמש בערך מתאים כדי למנוע יצירת תנודה או voltagטיפה e.

מדידה מרובת תדרים
מדידה מרובת תדרים, פונקציה של CTSU2, יעילה בשיפור חסינות רעש מוליך. אם חסינות רעש מנוהל מהווה דאגה בפיתוח שלך, בחר MCU המצויד ב-CTSU2 כדי לעשות שימוש בפונקציית המדידה הרב-תדרית. לפרטים, עיין בסעיף 3.3.1 מדידה מרובת תדרים.

שיקולים עבור מגן GND ומרחק אלקטרודה
איור 1 מציג תמונה של דיכוי רעש באמצעות נתיב הוספת רעשי הולכה של מגן האלקטרודה. הצבת מגן GND סביב האלקטרודה וקירוב המגן המקיף את האלקטרודה לאלקטרודה מחזקת את הצימוד הקיבולי בין האצבע למגן. רכיב הרעש (VNOISE) בורח ל-B-GND, ומפחית את התנודות בזרם המדידה של CTSU. שימו לב שככל שהמגן קרוב יותר לאלקטרודה, כך ה-CP גדול יותר, וכתוצאה מכך רגישות מגע מופחתת. לאחר שינוי המרחק בין המגן לאלקטרודה, אשר את הרגישות בסעיף 5. תבניות ומאפיינים של לחצנים בשיטת קיבול עצמי. מדריך עיצוב אלקטרודות מגע קיבוליות של CTSU (R30AN0389).

מסנני תוכנה

זיהוי מגע משתמש בתוצאות מדידת קיבולות כדי לקבוע אם נגע בחיישן או לא (מופעל או כבוי) באמצעות מנהל התקן CTSU וגם תוכנת מודול TOUCH. מודול ה-CTSU מבצע הפחתת רעש בתוצאות מדידת הקיבול ומעביר את הנתונים למודול TOUCH שקובע מגע. דרייבר ה-CTSU כולל את מסנן הממוצע הנע IIR כמסנן הסטנדרטי. ברוב המקרים, המסנן הסטנדרטי יכול לספק מספיק SNR והיענות. עם זאת, ייתכן שיידרש עיבוד חזק יותר להפחתת רעש בהתאם למערכת המשתמש. איור 5-1 מציג את זיהוי זרימת הנתונים באמצעות מגע. ניתן למקם מסנני משתמש בין מנהל ההתקן של CTSU למודול TOUCH לעיבוד רעשים. עיין בהערת היישום להלן להנחיות מפורטות כיצד לשלב מסננים בפרויקט file כמו גם מסנן תוכנה sample קוד ושימוש למשלampלפרויקט file. מסנן תוכנת RA Family Capacitive Touch Sample Program (R30AN0427)

סעיף זה מציג מסננים יעילים עבור כל תקן EMC.

טבלה 5-1 מסנני תוכנה סטנדרטיים EMC ותואמים

תקן EMC	רעש צפוי	מסנן תוכנה מתאים
IEC61000-4-3	רעש אקראי	מסנן IIR
חסינות מוקרנת,
IEC61000-4-6	רעש תקופתי	מסנן FIR
חסינות מתנהלת

מסנן IIR
מסנן ה-IIR (מסנן Infinite Impulse Response) דורש פחות זיכרון ומתהדר בעומס חישוב קטן, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מערכות ויישומים בעלי הספק נמוך עם לחצנים רבים. השימוש בזה כמסנן מעביר נמוך עוזר להפחית רעש בתדר גבוה. עם זאת, יש לנקוט זהירות מכיוון שככל שתדירות החיתוך נמוכה יותר, זמן ההתיישבות ארוך יותר, מה שיעכב את תהליך השיפוט של ON/OFF. מסנן IIR חד-קוטבי מסדר ראשון מחושב באמצעות הנוסחה הבאה, כאשר a ו-b הם מקדמים, xn הוא ערך הקלט, yn הוא ערך הפלט, yn-1 הוא ערך הפלט הקודם.

כאשר מסנן IIR משמש כמסנן נמוך, ניתן לחשב את המקדמים a ו-b באמצעות הנוסחה הבאה, כאשר ה-sampתדר ling הוא fs ותדר החיתוך הוא fc.

מסנן FIR
מסנן FIR (מסנן דחף סופי) הוא מסנן יציב ביותר אשר גורם לירידה ברמת הדיוק המינימלית עקב שגיאות חישוב. בהתאם למקדם, ניתן להשתמש בו כמסנן נמוך או מסנן פס-פס, להפחית הן רעש תקופתי והן רעש אקראי, ובכך לשפר את ה-SNR. עם זאת, בגלל שampקבצים מתקופה קודמת מסוימת מאוחסנים ומחושבים, השימוש בזיכרון ועומס החישוב יגדל ביחס לאורך ברז המסנן. מסנן FIR מחושב באמצעות הנוסחה הבאה, כאשר L ו-h0 עד hL-1 הם מקדמים, xn הוא ערך הקלט, xn-I הוא ערך הקלט הקודם ל-sample i, ו-yn הוא ערך הפלט.

שימוש לדוגמהamples
סעיף זה מספק לשעברampחומרי הסרת רעשים באמצעות מסנני IIR ו-FIR. טבלה 5-2 מציגה את תנאי הסינון ואיור 5-2 מציגה דוגמהample של הסרת רעש אקראית.

טבלה 5-2 שימוש במסננים לדוגמהamples

פורמט סינון	מצב 1	מצב 2	הערות
IIR חד קוטבי מסדר ראשון	b=0.5	b=0.75
אַשׁוּחַ	L=4 h0~ hL-1=0.25	L=8 h0~ hL-1=0.125	השתמש בממוצע נע פשוט

הערות שימוש לגבי מחזור מדידה
מאפייני התדר של מסנני תוכנה משתנים בהתאם לדיוק מחזור המדידה. בנוסף, ייתכן שלא תקבל מאפייני סינון צפויים עקב סטיות או שינויים במחזור המדידה. כדי להתמקד בעדיפות במאפייני המסנן, השתמש במתנד על-שבב במהירות גבוהה (HOCO) או במתנד גביש חיצוני בתור השעון הראשי. אנו ממליצים גם לנהל מחזורי ביצוע מדידת מגע עם טיימר חומרה.

אַגְרוֹן

מוּנָח	הַגדָרָה
CTSU	יחידת חישת מגע קיבולית. משמש גם ב-CTSU1 ו-CTSU2.
CTSU1	דור שני של CTSU IP. "1" נוסף כדי להבדיל מ-CTSU2.
CTSU2	דור שלישי ל-CTSU IP.
מנהל התקן CTSU	תוכנת מנהל התקן CTSU המצורפת בחבילות תוכנת Renesas.
מודול CTSU	יחידה של תוכנת מנהל התקן CTSU שניתן להטמיע באמצעות ה-Smart Configurator.
תוכנת TOUCH	תוכנת אמצעית לעיבוד זיהוי מגע בעת שימוש ב-CTSU המצורפת בחבילות התוכנה של Renesas.
מודול TOUCH	יחידת תוכנת TOUCH הניתנת להטמעה באמצעות ה-Smart Configurator.
מודול r_ctsu	מנהל ההתקן של ה-CTSU מוצג ב-Smart Configurator.
מודול rm_touch	מודול TOUCH המוצג ב-Smart Configurator
CCO	מתנד בקרת זרם. המתנד הנשלט על הזרם משמש בחיישני מגע קיבוליים. כתוב גם כ-ICO בחלק מהמסמכים.
ICO	זהה ל-CCO.
TSCAP	קבל לייצוב הכרך הפנימי של CTSUtage.
Dampנגד ing	נגד משמש להפחתת נזק או השפעות של פינים עקב רעש חיצוני. לפרטים, עיין במדריך עיצוב אלקטרודות מגע Capacitive Touch (R30AN0389).
VDC	כרך ידtagממיר למטה. מעגל אספקת חשמל למדידת חיישן קיבולי מובנה ב-CTSU.
מדידה מרובת תדרים	פונקציה המשתמשת במספר שעוני יחידות חיישן בתדרים שונים למדידת מגע; מציין את פונקציית המדידה מרובת השעון.
דופק כונן חיישן	אות המניע את הקבל המתחלף.
רעש סינכרוני	רעש בתדר התואם את דופק כונן החיישן.
ציוד נבדק	ציוד בבדיקה. מציין את המכשיר לבדיקה.
LDO	ווסת נשירה נמוכה
PSRR	מנת דחיית ספק כוח
FSP	חבילת תוכנה גמישה
לְהַתְאִים	טכנולוגיית שילוב קושחה.
SIS	מערכת שילוב תוכנה

היסטוריית גרסאות

לְהַאִיץ.	תַאֲרִיך	תֵאוּר
		עַמוּד	תַקצִיר
1.00	31 במאי 2023	–	תיקון ראשוני
2.00	25 בדצמבר 2023	–	עבור IEC61000-4-6
		6	הוסיף את השפעת הרעש במצב משותף לגרסה 2.2
		7	נוספו פריטים לטבלה 2-5
		9	טקסט מתוקן ב-3.1, מתוקן איור 3-1
			טקסט מתוקן ב-3-2
		10	ב-3.3.1, טקסט מתוקן והוסף איור 3-4. הסבר שנמחק כיצד לשנות הגדרות למדידות מרובות תדרים והסבר נוסף על תדר הפרעות למדידה מרובת תדרים איור 3-5e3-5.
		11	נוספו מסמכי עזר ל-3.2.2
		14	נוספה הערה בנוגע לחיבור GND של קבל TSCAP 4.1.2.2
		15	נוספה הערה לגבי עיצוב פינות חיווט ל-4.2.2
		16	נוספו 4.3 אמצעי נגד רעש שנערך
		18	סעיף 5 מתוקן.

אמצעי זהירות כלליים בטיפול במוצרי יחידות מיקרו-עיבוד ויחידות מיקרו-בקר

הערות השימוש הבאות חלות על כל מוצרי יחידת המיקרו-עיבוד ויחידת המיקרו-בקרים של Renesas. להערות שימוש מפורטות על המוצרים המכוסים במסמך זה, עיין בסעיפים הרלוונטיים של המסמך וכן בכל עדכונים טכניים שהונפקו עבור המוצרים.

1. אמצעי זהירות מפני פריקה אלקטרוסטטית (ESD)
   שדה חשמלי חזק, כאשר הוא נחשף למכשיר CMOS, יכול להרוס את תחמוצת השער ובסופו של דבר לפגוע בפעולת המכשיר. יש לנקוט בצעדים להפסקת ייצור החשמל הסטטי ככל האפשר, ולפזרו במהירות כאשר הוא מתרחש. בקרת הסביבה חייבת להיות מספקת. כאשר הוא יבש, יש להשתמש במכשיר אדים. מומלץ להימנע משימוש במבודדים שיכולים ליצור חשמל סטטי בקלות. יש לאחסן ולהעביר התקני מוליכים למחצה במיכל אנטי סטטי, שקית מיגון סטטית או חומר מוליך. כל כלי הבדיקה והמדידה כולל ספסלי עבודה ורצפות חייבים להיות מוארקים. המפעיל חייב להיות מוארק גם באמצעות רצועת יד. אין לגעת בהתקני מוליכים למחצה בידיים חשופות. יש לנקוט באמצעי זהירות דומים עבור לוחות מעגלים מודפסים עם התקני מוליכים למחצה מותקנים.
2. עיבוד בעת הפעלה
   מצב המוצר אינו מוגדר בזמן אספקת החשמל. המצבים של המעגלים הפנימיים ב-LSI אינם מוגדרים ומצבי הגדרות הרישום והפינים אינם מוגדרים בזמן אספקת החשמל. במוצר מוגמר שבו אות האיפוס מוחל על פין האיפוס החיצוני, מצבי הפינים אינם מובטחים מרגע אספקת החשמל ועד להשלמת תהליך האיפוס. באופן דומה, מצבי הפינים במוצר מאופס על ידי פונקציית איפוס הפעלה על השבב אינם מובטחים מרגע אספקת החשמל ועד שהכוח מגיע לרמה שבה צוין האיפוס.
3. קלט אות במהלך מצב כיבוי
   אל תכניס אותות או אספקת חשמל נשלפת קלט/פלט בזמן שהמכשיר כבוי. הזרקת הזרם הנובעת מכניסה של אות שכזה או אספקת חשמל משיכת קלט/פלט עלולה לגרום לתקלה והזרם החריג שעובר במכשיר בשלב זה עלול לגרום להתדרדרות של אלמנטים פנימיים. עקוב אחר ההנחיה לאות קלט במהלך מצב הכיבוי כמתואר בתיעוד המוצר שלך.
4. טיפול בסיכות שאינן בשימוש
   טפל בפינים שאינם בשימוש לפי ההוראות שניתנו בטיפול בפינים שאינם בשימוש במדריך. פיני הקלט של מוצרי CMOS נמצאים בדרך כלל במצב עכבה גבוהה. בפעולה עם סיכה שאינה בשימוש במצב מעגל פתוח, רעש אלקטרומגנטי נוסף מושרה בקרבת ה-LSI, זרם חוצה משויך זורם פנימי, ותקלות מתרחשות עקב זיהוי שגוי של מצב הפין כאות כניסה. הופכים אפשריים.
5. אותות שעון
   לאחר החלת איפוס, שחרר את קו האיפוס רק לאחר שאות שעון ההפעלה הופך ליציב. בעת החלפת אות השעון במהלך הפעלת התוכנית, המתן עד שאות שעון היעד יתייצב. כאשר אות השעון נוצר עם מהוד חיצוני או מתנד חיצוני במהלך איפוס, ודא שקו האיפוס ישוחרר רק לאחר ייצוב מלא של אות השעון. בנוסף, כאשר עוברים לאות שעון המופק עם מהוד חיצוני או על ידי מתנד חיצוני בזמן ביצוע התוכנית, המתן עד שאות שעון היעד יהיה יציב.
6. כרך ידtagצורת גל של יישום בפין הקלט
   עיוות צורת גל עקב רעש קלט או גל מוחזר עלול לגרום לתקלה. אם הקלט של התקן CMOS נשאר באזור שבין VIL (מקסימום) ל-VIH (מינימום) בגלל רעש, למשלampאם כן, ההתקן עלול לתפקד. הקפידו למנוע כניסת רעשי פטפוט למכשיר כאשר רמת הקלט קבועה, וגם בתקופת המעבר כאשר רמת הקלט עוברת באזור שבין VIL (מקס.) ל-VIH (Min.).
7. איסור גישה לכתובות שמורות
   הגישה לכתובות שמורות אסורה. הכתובות השמורות מסופקות להרחבה עתידית אפשרית של פונקציות. אל תיגש לכתובות אלו מכיוון שהפעולה הנכונה של ה-LSI אינה מובטחת.
8. הבדלים בין מוצרים
   לפני המעבר ממוצר אחד למשנהו, למשלample, למוצר עם מספר חלק אחר, אשר שהשינוי לא יוביל לבעיות. המאפיינים של מוצרי יחידת עיבוד מיקרו או יחידת מיקרו-בקר באותה קבוצה אך בעלי מספר חלק שונה עשויים להיות שונים מבחינת קיבולת הזיכרון הפנימי, דפוס הפריסה וגורמים אחרים, שיכולים להשפיע על טווחי המאפיינים החשמליים, כגון ערכים אופייניים , שולי תפעול, חסינות לרעשים וכמות הרעש המוקרן. בעת שינוי למוצר עם מספר חלק אחר, יישם מבחן הערכת מערכת עבור המוצר הנתון.

הוֹדָעָה

1. תיאורים של מעגלים, תוכנות ומידע קשור אחר במסמך זה מסופקים רק כדי להמחיש את פעולתם של מוצרי מוליכים למחצה ויישומים לשעברamples. אתה אחראי באופן מלא לשילוב או כל שימוש אחר של המעגלים, התוכנה והמידע בעיצוב המוצר או המערכת שלך. Renesas Electronics מסירה כל אחריות לכל הפסד ונזקים שייגרמו לך או לצדדים שלישיים הנובעים מהשימוש במעגלים, בתוכנה או במידע אלה.
2. Renesas Electronics מסירה בזאת במפורש כל אחריות כלפי ואחריות להפרה או כל תביעה אחרת הכרוכה בפטנטים, זכויות יוצרים או זכויות קניין רוחני אחרות של צדדים שלישיים, על ידי או הנובעות משימוש במוצרי Renesas Electronics או מידע טכני המתואר במסמך זה, כולל אבל לא מוגבל לנתוני המוצר, השרטוטים, התרשימים, התוכניות, האלגוריתמים והאפליקציות למשלamples.
3. שום רישיון, מפורש, משתמע או אחר, לא ניתן בזאת תחת פטנטים, זכויות יוצרים או זכויות קניין רוחני אחרות של Renesas Electronics או אחרים.
4. אתה תהיה אחראי לקביעת הרישיונות הנדרשים מצדדים שלישיים כלשהם, וקבלת רישיונות כאלה לייבוא, ייצוא, ייצור, מכירה, ניצול, הפצה או סילוק אחר של כל מוצר המשלב מוצרי Renesas Electronics, במידת הצורך.
5. לא תשנה, תשנה, תעתיק או תבצע הנדסה לאחור של כל מוצר של Renesas Electronics, בין אם כולו או חלקו. Renesas Electronics מסירה כל אחריות לכל הפסד או נזק שייגרמו לך או לצדדים שלישיים הנובעים משינוי, שינוי, העתקה או הנדסה לאחור כאמור.
6. מוצרי Renesas Electronics מסווגים לפי שתי דרגות האיכות הבאות: "סטנדרטי" ו"איכות גבוהה". היישומים המיועדים לכל מוצר Renesas Electronics תלויים בדרגת האיכות של המוצר, כפי שמצוין להלן.
   "סטנדרטי": מחשבים; ציוד משרדי; ציוד תקשורת; ציוד בדיקה ומדידה; ציוד שמע וויזואלי; מכשירי חשמל ביתיים; כלי מכונה; ציוד אלקטרוני אישי; רובוטים תעשייתיים; וכו '
   "איכות גבוהה": ציוד תחבורה (מכוניות, רכבות, ספינות וכו'); בקרת תנועה (רמזור); ציוד תקשורת בקנה מידה גדול; מערכות מסוף פיננסי מפתח; ציוד בקרת בטיחות; וכו '
   אלא אם כן נקבע במפורש כמוצר בעל אמינות גבוהה או מוצר עבור סביבות קשות בגיליון נתונים של Renesas Electronics או מסמך אחר של Renesas Electronics, מוצרי Renesas Electronics אינם מיועדים או מורשים לשימוש במוצרים או מערכות שעלולים להוות איום ישיר על חיי אדם. או פציעה גופנית (מכשירים או מערכות מלאכותיות לתמיכת חיים; השתלות כירורגיות וכו') או עלולות לגרום לנזק חמור לרכוש (מערכת חלל; משחזרים תת-ימיים; מערכות בקרת כוח גרעיני; מערכות בקרת מטוסים; מערכות מפעל מפתח; ציוד צבאי וכו'). Renesas Electronics מסירה כל אחריות לכל נזק או הפסד שייגרמו לך או לכל צד שלישי הנובע מהשימוש בכל מוצר של Renesas Electronics שאינו עולה בקנה אחד עם גיליון נתונים, מדריך למשתמש או מסמך אחר של Renesas Electronics.
7. שום מוצר מוליכים למחצה אינו מאובטח. על אף אמצעי אבטחה או מאפיינים שעשויים להיות מיושמים במוצרי חומרה או תוכנה של Renesas Electronics, לא תהיה לרנסאס אלקטרוניקס כל אחריות הנובעת מכל פגיעות או הפרת אבטחה, לרבות אך לא מוגבלת לכל גישה לא מורשית או שימוש במוצר של Renesas Electronics או מערכת המשתמשת במוצר Renesas Electronics. RENESAS ELECTRONICS לא מתחייבת או מתחייבת שמוצרי RENESAS ELECTRONICS או מערכות כלשהן שנוצרו באמצעות מוצרי RENESAS ELECTRONICS יהיו בלתי פגיעים או נקיים משחיתות, התקפה, וירוסים, הפרעות, הפרעות, הפרעות, הפרעות ION ("בעיות פגיעות") . RENESAS ELECTRONICS מתנערת מכל אחריות או חבות הנובעת או קשורה לבעיות פגיעות כלשהן. יתרה מכך, במידה המותרת על פי החוק החל, RENESAS ELECTRONICS מתנערת מכל אחריות, מפורשת או משתמעת, בנוגע למסמך זה ולכל תוכנה הקשורה או נלווית אליה ערכי סחירות, או התאמה ספציפית מַטָרָה.
8. בעת שימוש במוצרי Renesas Electronics, עיין במידע העדכני ביותר על המוצר (דפי נתונים, מדריכים למשתמש, הערות יישום, "הערות כלליות לטיפול ושימוש בהתקני מוליכים למחצה" במדריך האמינות וכו'), וודא שתנאי השימוש נמצאים בטווחים שצוין על ידי Renesas Electronics לגבי דירוגים מקסימליים, ספק כוח הפעלה כרךtagטווח, מאפייני פיזור חום, התקנה וכו'. Renesas Electronics מסירה כל אחריות לכל תקלה, כשל או תאונה הנובעת מהשימוש במוצרי Renesas Electronics מחוץ לטווחים שצוינו.
9. למרות ש-Renesas Electronics שואפת לשפר את האיכות והאמינות של מוצרי Renesas Electronics, למוצרי מוליכים למחצה יש מאפיינים ספציפיים, כגון התרחשות של תקלות בקצב מסוים ותקלות בתנאי שימוש מסוימים. אלא אם כן מוגדר כמוצר בעל אמינות גבוהה או מוצר עבור סביבות קשות בגיליון נתונים של Renesas Electronics או מסמך אחר של Renesas Electronics, מוצרי Renesas Electronics אינם כפופים לתכנון עמידות לקרינה. אתה אחראי ליישם אמצעי בטיחות כדי להגן מפני אפשרות של פציעה גופנית, פציעה או נזק שנגרמו כתוצאה משריפה, ו/או סכנה לציבור במקרה של תקלה או תקלה במוצרי Renesas Electronics, כגון תכנון בטיחות לחומרה ו תוכנה, לרבות אך לא רק יתירות, בקרת אש ומניעת תקלות, טיפול הולם להידרדרות ההזדקנות או כל אמצעי מתאים אחר. מכיוון שההערכה של תוכנת מיקרו-מחשב בלבד היא קשה מאוד ולא מעשית, אתה אחראי להעריך את בטיחות המוצרים או המערכות הסופיים המיוצרים על ידך.
10. אנא צור קשר עם משרד מכירות של Renesas Electronics לקבלת פרטים באשר לנושאים סביבתיים כגון התאימות הסביבתית של כל מוצר של Renesas Electronics. אתה אחראי לחקור בזהירות ובמספיק את החוקים והתקנות החלים המסדירים הכללה או שימוש בחומרים מבוקרים, לרבות, ללא הגבלה, את הוראת ה-RoHS של האיחוד האירופי, ושימוש במוצרי Renesas Electronics בהתאם לכל החוקים והתקנות החלים הללו. Renesas Electronics מסירה כל אחריות לנזק או הפסדים המתרחשים כתוצאה מאי ציותך לחוקים ולתקנות החלים.
11. לא ייעשה שימוש במוצרים ובטכנולוגיות של Renesas Electronics עבור מוצרים או מערכות כלשהם שייצורם, השימוש בהם או מכירתם אסורים על פי כל חוקים או תקנות מקומיים או זרים החלים. עליך לציית לכל החוקים והתקנות החלים על בקרת יצוא שהוכרזו ומנוהלים על ידי ממשלות של מדינות כלשהן שקובעות סמכות שיפוט על הצדדים או העסקאות.
12. באחריותו של הקונה או המפיץ של מוצרי Renesas Electronics, או כל צד אחר המפיץ, נפטר או מוכר או מעביר בדרך אחרת את המוצר לצד שלישי, להודיע ​​לצד שלישי כאמור על התכנים והתנאים המפורטים ב מסמך זה.
13. אין להדפיס, לשכפל או לשכפל מסמך זה בכל צורה, כולו או חלקו, ללא הסכמה מראש ובכתב של Renesas Electronics.
14. אנא צור קשר עם משרד מכירות של Renesas Electronics אם יש לך שאלות כלשהן בנוגע למידע הכלול במסמך זה או במוצרי Renesas Electronics.

• (הערה 1) "Renesas Electronics" כפי שנעשה בו שימוש במסמך זה פירושו Renesas Electronics Corporation וכולל גם חברות בנות שבשליטת ישירה או עקיפה.
• (הערה 2) "מוצר(ים) של Renesas Electronics" פירושו כל מוצר שפותח או מיוצר על ידי או עבור Renesas Electronics.

מטה חברה
TOYOSU FORESIA, 3-2-24 טויוסו, קוטו-קו, טוקיו 135-0061, יפן www.renesas.com

סימני מסחר
Renesas והלוגו של Renesas הם סימנים מסחריים של Renesas Electronics Corporation. כל הסימנים המסחריים והסימנים הרשומים הם רכושם של בעליהם בהתאמה.

פרטי התקשרות
למידע נוסף על מוצר, טכנולוגיה, הגרסה המעודכנת ביותר של מסמך או משרד המכירות הקרוב אליכם, אנא בקר בכתובת www.renesas.com/contact/.

• 2023 Renesas Electronics Corporation. כֹּל הַזְכוּיוֹת שְׁמוּרוֹת.

מסמכים / משאבים

MCU חיישן קיבולי של RENESAS RA2E1 [pdfמדריך למשתמש RA2E1, RX Family, RA Family, RL78 Family, RA2E1 MCU חיישן קיבולי, RA2E1, MCU חיישן קיבולי, MCU חיישן

הפניות

• מדריך למשתמש