RENESAS RA2E1 kapacitivni senzor MCU

Kapacitivni senzor MCU
Kapacitivni vodnik za odpornost proti šumu na dotik

Uvod
Enota kapacitivnega senzorja na dotik Renesas (CTSU) je lahko dovzetna za hrup v okolici, ker lahko zazna majhne spremembe kapacitivnosti, ki jih ustvarijo neželeni lažni električni signali (šum). Učinek tega šuma je lahko odvisen od zasnove strojne opreme. Zato je treba sprejeti protiukrepe pri načrtovanju stagTo bo vodilo do CTSU MCU, ki je odporen na okoljski hrup in učinkovitega razvoja izdelkov. Ta opomba o aplikaciji opisuje načine za izboljšanje odpornosti proti hrupu za izdelke, ki uporabljajo kapacitivno senzorsko enoto Renesas (CTSU) po standardih IEC za odpornost proti hrupu (IEC61000-4).

Ciljna naprava
Družina RX, družina RA, družina MCU RL78 in Renesas Synergy™, ki vgrajujejo CTSU (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

Standardi, zajeti v tej opombi o aplikaciji 

• IEC-61000-4-3
• IEC-61000-4-6

konecview

CTSU meri količino statične elektrike iz električnega naboja ob dotiku elektrode. Če se potencial elektrode na dotik spremeni zaradi šuma med merjenjem, se spremeni tudi polnilni tok, kar vpliva na izmerjeno vrednost. Natančneje, veliko nihanje izmerjene vrednosti lahko preseže prag dotika, kar povzroči okvaro naprave. Manjša nihanja izmerjene vrednosti lahko vplivajo na aplikacije, ki zahtevajo linearne meritve. Poznavanje vedenja kapacitivnega zaznavanja dotika CTSU in zasnove plošče je bistvenega pomena pri razmišljanju o odpornosti na hrup za kapacitivne sisteme na dotik CTSU. Prvim uporabnikom CTSU priporočamo, da se spoznajo s CTSU in načeli kapacitivnega dotika s preučevanjem naslednjih povezanih dokumentov.

• Osnovne informacije o kapacitivnem zaznavanju dotika in CTSU
• Navodila za uporabo kapacitivnega dotika za mikrokontrolerje kapacitivnega senzorja (R30AN0424)
• Informacije o oblikovanju plošče strojne opreme
  Kapacitivni senzorski mikrokrmilniki – CTSU Capacitive Touch Electrode Design Guide (R30AN0389)
• Informacije o programski opremi gonilnika CTSU (modul CTSU).
  Družina RA Uporabniški priročnik Renesas Flexible Software Package (FSP) (Web Različica – HTML)
  API Reference > Moduli > CapTouch > CTSU (r_ctsu)
  RL78 družina CTSU sistem programske integracije modula (R11AN0484)
  Tehnologija integracije vdelane programske opreme modula družine RX QE CTSU (R01AN4469)
• Informacije o programski opremi vmesne programske opreme na dotik (modul TOUCH).
  Družina RA Uporabniški priročnik Renesas Flexible Software Package (FSP) (Web Različica – HTML)
  API Reference > Moduli > CapTouch > Dotik (rm_touch)
  RL78 Family TOUCH modul sistem integracije programske opreme (R11AN0485)
  Tehnologija vdelane programske opreme družine RX QE modula na dotik (R01AN4470)
• Informacije o QE za kapacitivni dotik (podporno orodje za razvoj aplikacij za kapacitivni dotik)
  Uporaba QE in FSP za razvoj kapacitivnih aplikacij na dotik (R01AN4934)
  Uporaba QE in FIT za razvoj kapacitivnih aplikacij na dotik (R01AN4516)
  Družina RL78 z uporabo QE in SIS za razvoj kapacitivnih aplikacij na dotik (R01AN5512)
  Družina RL78, ki uporablja samostojno različico QE za razvoj kapacitivnih aplikacij na dotik (R01AN6574)

Vrste hrupa in protiukrepi

EMC standardi
V tabeli 2-1 je seznam standardov EMC. Hrup lahko vpliva na delovanje tako, da prodre v sistem skozi zračne reže in povezovalne kable. Ta seznam uvaja standarde IEC 61000 kot nprampopisujejo vrste hrupa, ki se jih morajo razvijalci zavedati, da zagotovijo pravilno delovanje sistemov, ki uporabljajo CTSU. Za nadaljnje podrobnosti glejte najnovejšo različico standarda IEC 61000.

Tabela 2-1 Standardi za testiranje EMC (IEC 61000)

Opis preizkusa	konecview	Standardno
Test odpornosti proti sevanju	Preizkusite odpornost na relativno visokofrekvenčni RF šum	IEC61000-4-3
Opravljen test imunosti	Preizkusite odpornost na relativno nizkofrekvenčni RF šum	IEC61000-4-6
Preskus elektrostatične razelektritve (ESD)	Test odpornosti na elektrostatično razelektritev	IEC61000-4-2
Preskus hitrega električnega prehoda/razpoke (EFT/B)	Preizkus odpornosti na trajni impulzni prehodni odziv, ki se vnese v napajalne vode itd.	IEC61000-4-4

Tabela 2-2 navaja merilo učinkovitosti za testiranje odpornosti. Merila učinkovitosti so določena za preskuse odpornosti na EMC, rezultati pa se ocenjujejo na podlagi delovanja opreme med preskusom (EUT). Merila uspešnosti so za vsak standard enaka.

Tabela 2-2 Merila delovanja za testiranje odpornosti

Kriterij uspešnosti	Opis
A	Oprema med preskusom in po njem še naprej deluje, kot je predvideno. Ni dovoljena nobena degradacija zmogljivosti ali izguba funkcije pod raven zmogljivosti, ki jo določi proizvajalec, ko se oprema uporablja, kot je predvidena.
B	Oprema med preskusom in po njem še naprej deluje, kot je predvideno. Ni dovoljena nobena degradacija zmogljivosti ali izguba funkcije pod raven zmogljivosti, ki jo določi proizvajalec, ko se oprema uporablja, kot je predvidena. Vendar je med preskusom dovoljeno poslabšanje delovanja. Sprememba dejanskega stanja delovanja ali shranjenih podatkov ni dovoljena.
C	Začasna izguba funkcije je dovoljena, pod pogojem, da je funkcija povrnjena sama ali jo je mogoče obnoviti z delovanjem krmilnih elementov.

Protiukrepi proti RF hrupu

RF šum označuje elektromagnetne valove radijskih frekvenc, ki jih uporabljajo televizijske in radijske postaje, mobilne naprave in druga električna oprema. RF šum lahko prodre neposredno v tiskano vezje ali pa vstopi skozi napajalni vod in druge povezane kable. Protiukrepe proti hrupu je treba izvesti na plošči za prve in na sistemski ravni za druge, na primer prek napajalnega voda. CTSU meri kapacitivnost tako, da jo pretvori v električni signal. Sprememba kapacitivnosti zaradi dotika je izjemno majhna, zato je treba za zagotovitev normalnega zaznavanja dotika zatič senzorja in napajanje samega senzorja zaščititi pred RF šumom. Za testiranje odpornosti proti RF šumu sta na voljo dva preskusa z različnimi preskusnimi frekvencami: IEC 61000-4-3 in IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 je test odpornosti proti sevanju in se uporablja za oceno odpornosti proti hrupu z neposredno uporabo signala iz radiofrekvenčnega elektromagnetnega polja na EUT. Elektromagnetno polje RF sega od 80MHz do 1GHz ali višje, kar se pretvori v valovne dolžine od približno 3.7m do 30cm. Ker sta ta valovna dolžina in dolžina tiskanega vezja podobni, lahko vzorec deluje kot antena, kar negativno vpliva na rezultate meritev CTSU. Poleg tega, če se dolžina ožičenja ali parazitska kapacitivnost razlikujeta za vsako elektrodo na dotik, se lahko prizadeta frekvenca razlikuje za vsak priključek. Glejte tabelo 2-3 za podrobnosti glede testa odpornosti proti sevanju.

Tabela 2-3 Test odpornosti proti sevanju

Frekvenčno območje	Testna raven	Testna jakost polja
80MHz-1GHz Do 2.7 GHz ali do 6.0 GHz, odvisno od testne različice	1	1 V/m
	2	3 V/m
	3	10 V/m
	4	30 V/m
	X	Določeno posamično

IEC 61000-4-6 je dirigirani test odpornosti in se uporablja za ovrednotenje frekvenc med 150 kHz in 80 MHz, razpon nižji od tistega pri preskusu odpornosti na sevanje. Ta frekvenčni pas ima valovno dolžino nekaj metrov ali več, valovna dolžina 150 kHz pa doseže približno 2 km. Ker je RF elektromagnetno polje te dolžine težko neposredno uporabiti na EUT, se preskusni signal nanese na kabel, neposredno povezan z EUT, da se oceni učinek nizkofrekvenčnih valov. Krajše valovne dolžine vplivajo predvsem na napajalne in signalne kable. Na primerample, če frekvenčni pas povzroča hrup, ki vpliva na napajalni kabel in napajalnik voltage destabilizira, lahko na rezultate meritev CTSU vpliva šum na vseh zatičih. Tabela 2-4 prikazuje podrobnosti izvedenega testa odpornosti.

Tabela 2-4 Izvedeni test odpornosti

Frekvenčno območje	Testna raven	Testna jakost polja
150 kHz-80 MHz	1	1 V efektivna vrednost
	2	3 V efektivna vrednost
	3	10 V efektivna vrednost
	X	Določeno posamično

Pri zasnovi napajalnika z izmeničnim tokom, kjer priključek sistema GND ali MCU VSS ni povezan z ozemljitvenim priključkom komercialnega napajanja, lahko prevodni šum neposredno vstopi v ploščo kot šum skupnega načina, kar lahko povzroči šum v rezultatih meritev CTSU, ko pritisnete gumb dotaknil.

Slika 2-1 prikazuje vhodno pot hrupa skupnega načina, slika 2-2 pa razmerje med šumom skupnega načina in merilnim tokom. Z vidika plošče GND (B-GND) se zdi, da šum običajnega načina niha, ko se hrup prekriva z ozemljitvijo GND (E-GND). Poleg tega, ker je prst (človeško telo), ki se dotika elektrode na dotik (PAD), povezan z E-GND zaradi blodeče kapacitivnosti, se prenaša skupni šum in zdi se, da niha na enak način kot E-GND. Če se PAD dotaknete na tej točki, se šum (VNOISE), ki ga ustvari običajni šum, uporabi za kapacitivnost Cf, ki jo tvorita prst in PAD, kar povzroči nihanje polnilnega toka, ki ga meri CTSU. Spremembe polnilnega toka so prikazane kot digitalne vrednosti s prekritim šumom. Če skupni način šuma vključuje frekvenčne komponente, ki se ujemajo s frekvenco pogonskega impulza CTSU in njegovimi harmoniki, lahko rezultati meritev znatno nihajo. V tabeli 2-5 je seznam protiukrepov, potrebnih za izboljšanje odpornosti proti RF šumu. Večina protiukrepov je skupnih za izboljšanje tako sevane kot prevodne imunosti. Prosimo, glejte razdelek vsakega ustreznega poglavja, kot je navedeno za vsak razvojni korak.

Tabela 2-5 Seznam protiukrepov, potrebnih za izboljšanje odpornosti proti RF hrupu

Razvojni korak	Protiukrepi, potrebni v času načrtovanja	Ustrezni razdelki
Izbira MCU (izbira funkcije CTSU)	Uporaba mikrokontrolerja, vdelanega v CTSU2, je priporočljiva, kadar je odpornost proti hrupu prednostna naloga. · Omogoči protihrupne funkcije CTSU2: ¾ Večfrekvenčno merjenje ¾ Aktivni ščit ¾ Pri uporabi aktivnega ščita nastavite na izhod kanala brez meritev   Or · Omogoči protihrupne funkcije CTSU: ¾ Funkcija naključnega faznega premika ¾ Funkcija zmanjševanja visokofrekvenčnega šuma	3.3.1   Večfrekvenčno merjenje 3.3.2    Aktivni ščit 3.3.3    Kanal brez merjenja Izbira izhoda       3.2.1   Funkcija naključnega faznega premika 3.2.2    Visokofrekvenčni šum Funkcija zmanjšanja (širjenje spektralna funkcija)
Oblikovanje strojne opreme	· Oblikovanje plošče z uporabo priporočenega vzorca elektrod   · Uporabite vir napajanja za nizkošumni izhod · Priporočilo za načrtovanje vzorca GND: v ozemljenem sistemu uporabite dele za protiukrep skupnega načina hrupa       · Zmanjšajte raven infiltracije hrupa na zatiču senzorja s prilagoditvijo dampvrednost upora. · Kraj dampupor na komunikacijski liniji · Oblikujte in namestite ustrezen kondenzator na napajalni vod MCU	4.1.1 Dotaknite se Electrode Pattern Oblikovanja 4.1.2.1  voltage Oblikovanje dobave 4.1.2.2  Oblikovanje vzorca GND 4.3.1 Filter običajnega načina 4.3.4 Premisleki za GND Razdalja med ščitom in elektrodo     4.2.1  TS Pin Damping Odpornost 4.2.2  Šum digitalnega signala 4.3.4 Premisleki za GND Razdalja med ščitom in elektrodo
Izvedba programske opreme	Prilagodite programski filter, da zmanjšate učinek hrupa na izmerjene vrednosti · Drseče povprečje IIR (učinkovito za večino primerov naključnega šuma) · FIR drseče povprečje (za določen periodični šum)	5.1   IIR filter   5.2  FIR filter

Hrup ESD (elektrostatična razelektritev)

Elektrostatična razelektritev (ESD) nastane, ko sta dva naelektrena predmeta v stiku ali v bližini. Statična elektrika, nakopičena v človeškem telesu, lahko doseže elektrode na napravi tudi skozi prekrivanje. Odvisno od količine elektrostatične energije, uporabljene na elektrodi, lahko to vpliva na rezultate meritev CTSU, kar povzroči poškodbo same naprave. Zato je treba uvesti protiukrepe na sistemski ravni, kot so zaščitne naprave na vezju plošče, prekrivne plošče in zaščitno ohišje za napravo. Za testiranje odpornosti na ESD se uporablja standard IEC 61000-4-2. Tabela 2-6 prikazuje podrobnosti ESD testa. Ciljna uporaba in lastnosti izdelka bodo določile zahtevano stopnjo testiranja. Za nadaljnje podrobnosti glejte standard IEC 61000-4-2. Ko ESD doseže elektrodo na dotik, v trenutku ustvari potencialno razliko nekaj kV. To lahko povzroči pojav impulznega šuma v izmerjeni vrednosti CTSU, kar zmanjša natančnost merjenja, ali lahko prekine merjenje zaradi zaznave prenapetosti.tage ali nadtok. Upoštevajte, da polprevodniške naprave niso zasnovane tako, da prenesejo neposredno uporabo ESD. Zato je treba preskus ESD izvesti na končnem izdelku s ploščo, zaščiteno z ohišjem naprave. Protiukrepi, uvedeni na sami plošči, so varni ukrepi za zaščito vezja v redkih primerih, ko ESD iz nekega razloga vstopi v ploščo.

Tabela 2-6 Preizkus ESD

Testna raven	Test Voltage
	Kontakt Razrešnica	Izpust zraka
1	2 kV	2 kV
2	4 kV	4 kV
3	6 kV	8 kV
4	8 kV	15 kV
X	Določeno posamično	Določeno posamično

Hrup EFT (hitri električni prehodi)
Električni izdelki ustvarjajo pojav, imenovan Hitri električni prehodi (EFT), kot je povratna elektromotorna sila, ko je napajanje vklopljeno zaradi notranje konfiguracije napajanja ali šklepetanja na relejnih stikalih. V okoljih, kjer je na nek način povezanih več električnih izdelkov, na primer na razdelilnikih, lahko ta hrup potuje po napajalnih vodih in vpliva na delovanje druge opreme. Celo električni vodi in signalni vodi električnih izdelkov, ki niso priključeni na skupni napajalni razdelilnik, so lahko prizadeti po zraku preprosto zato, ker so blizu električnih vodov ali signalnih vodov vira hrupa. Za testiranje odpornosti na EFT se uporablja standard IEC 61000-4-4. IEC 61000-4-4 ocenjuje odpornost z vbrizgavanjem periodičnih signalov EFT v napajalne in signalne vode EUT. Hrup EFT ustvarja periodične impulze v rezultatih meritev CTSU, kar lahko zmanjša natančnost rezultatov ali povzroči lažno zaznavanje dotika. Tabela 2-7 prikazuje podrobnosti o preskusu EFT/B (Electrical Fast Transient Burst).

Tabela 2-7 Preizkus EFT/B

Testna raven	Test odprtega kroga Voltage (vrh)		Frekvenca ponavljanja impulza (PRF)
	Napajalnik Linija/ozemljitvena žica	Signalna/kontrolna linija
1	0.5 kV	0.25 kV	5 kHz ali 100 kHz
2	1 kV	0.5 kV
3	2 kV	1 kV
4	4 kV	2 kV
X	Določeno posamično		Določeno posamično

Funkcije protihrupa CTSU

CTSU so opremljeni s protiukrepnimi funkcijami proti hrupu, vendar se razpoložljivost posamezne funkcije razlikuje glede na različico MCU in CTSU, ki jo uporabljate. Pred razvojem novega izdelka vedno potrdite različici MCU in CTSU. V tem poglavju so razložene razlike v funkcijah protihrupnih ukrepov med posameznimi različicami CTSU.

Principi merjenja in učinek hrupa
CTSU večkrat ponovi polnjenje in praznjenje za vsak merilni cikel. Rezultati meritev za vsak tok polnjenja ali praznjenja se zberejo in končni rezultat meritev se shrani v register. Pri tej metodi je mogoče število meritev na časovno enoto povečati s povečanjem frekvence pogonskih impulzov, s čimer se izboljša dinamični razpon (DR) in izvedejo zelo občutljive meritve CTSU. Po drugi strani pa zunanji hrup povzroči spremembe v polnilnem ali praznilnem toku. V okolju, kjer nastaja občasni šum, je rezultat meritve, shranjen v registru števca senzorja, zamaknjen zaradi povečanja ali zmanjšanja količine toka v eno smer. Takšni učinki, povezani s hrupom, nazadnje zmanjšajo natančnost meritev. Slika 3-1 prikazuje sliko napake polnilnega toka zaradi periodičnega šuma. Frekvence, ki predstavljajo periodični šum, so tiste, ki se ujemajo s frekvenco impulza pogona senzorja in njegovim harmoničnim šumom. Merilne napake so večje, če je naraščajoči ali padajoči rob periodičnega šuma sinhroniziran z obdobjem vklopa SW1. CTSU je opremljen s protiukrepnimi funkcijami proti hrupu na ravni strojne opreme kot zaščito pred tem periodičnim hrupom.

CTSU1
CTSU1 je opremljen s funkcijo naključnega faznega premika in funkcijo zmanjševanja visokofrekvenčnega šuma (funkcija razpršenega spektra). Vpliv na izmerjeno vrednost je mogoče zmanjšati, če se osnovni harmoniki impulzne frekvence pogona senzorja in frekvenca šuma ujemata. Največja nastavljena vrednost impulzne frekvence pogona senzorja je 4.0 MHz.

Funkcija naključnega faznega premika
Slika 3-2 prikazuje sliko desinhronizacije šuma z uporabo funkcije naključnega faznega premika. S spreminjanjem faze pogonskega impulza senzorja za 180 stopinj ob naključnem časovnem razporedu je mogoče enosmerno povečanje/zmanjšanje toka zaradi periodičnega šuma naključno določiti in zgladiti za izboljšanje natančnosti merjenja. Ta funkcija je vedno omogočena v modulu CTSU in modulu TOUCH.

Funkcija zmanjševanja visokofrekvenčnega šuma (funkcija razpršenega spektra)
Funkcija za zmanjševanje visokofrekvenčnega šuma meri frekvenco impulza pogona senzorja z namerno dodanim tresljajem. Nato naključno razporedi sinhronizacijsko točko s sinhronskim šumom, da razprši vrh merilne napake in izboljša natančnost merjenja. Ta funkcija je vedno omogočena v izhodu modula CTSU in izhodu modula TOUCH z generiranjem kode.

CTSU2

Večfrekvenčno merjenje
Večfrekvenčno merjenje uporablja več frekvenc pogonskih impulzov senzorjev z različnimi frekvencami. Razpršeni spekter se ne uporablja, da bi se izognili motnjam pri vsaki frekvenci impulza pogona. Ta funkcija izboljša odpornost proti prevodnemu in sevanemu RF šumu, ker je učinkovita proti sinhronemu šumu na frekvenci impulza pogona senzorja, pa tudi proti šumu, ki ga vnese vzorec elektrode na dotik. Slika 3-3 prikazuje sliko, kako so izbrane izmerjene vrednosti pri večfrekvenčnem merjenju, slika 3-4 pa prikazuje sliko ločevanja frekvenc hrupa pri isti merilni metodi. Večfrekvenčne meritve zavržejo rezultate meritev, na katere vpliva šum, iz skupine meritev, izvedenih na več frekvencah, da bi izboljšali natančnost meritev.

V aplikacijskih projektih, ki vključujejo gonilnik CTSU in module vmesne programske opreme TOUCH (glejte dokumentacijo FSP, FIT ali SIS), ko se izvede faza nastavitve »QE za kapacitivni dotik«, se samodejno generirajo parametri večfrekvenčnega merjenja in večfrekvenčne meritve lahko uporabite merjenje frekvence. Če omogočite napredne nastavitve v fazi uglaševanja, lahko parametre nato nastavite ročno. Za podrobnosti o nastavitvah merjenja z več urami v naprednem načinu glejte Vodnik po parametrih naprednega načina kapacitivnega dotika (R30AN0428EJ0100). Slika 3-5 prikazuje exampfrekvence motenj pri večfrekvenčnem merjenju. Ta bivšiample prikazuje frekvenco motenj, ki se pojavi, ko je merilna frekvenca nastavljena na 1 MHz in se na ploščo med dotikom elektrode na dotik pojavi prevodni šum običajnega načina. Graf (a) prikazuje nastavitev takoj po samodejni nastavitvi; frekvenca merjenja je nastavljena na +12.5 % za 2. frekvenco in -12.5 % za 3. frekvenco glede na 1. frekvenco 1MHz. Graf potrjuje, da vsaka meritvena frekvenca moti hrup. Graf (b) prikazuje exampdatoteko, v kateri je frekvenca merjenja ročno uglašena; frekvenca merjenja je nastavljena na -20.3 % za 2. frekvenco in +9.4 % za 3. frekvenco glede na 1. frekvenco 1 MHz. Če se v rezultatih meritev pojavi specifičen frekvenčni šum in se frekvenca šuma ujema z merilno frekvenco, med ocenjevanjem dejanskega okolja prilagodite večfrekvenčno meritev, da preprečite motnje med frekvenco šuma in merilno frekvenco.

Aktivni ščit
Pri metodi lastne kapacitivnosti CTSU2 se lahko aktivni ščit uporabi za krmiljenje vzorca ščita v isti fazi impulza kot impulz pogona senzorja. Če želite omogočiti aktivni ščit, v konfiguraciji vmesnika QE for Capacitive Touch nastavite zatič, ki se povezuje z vzorcem aktivnega ščita, na »zatič za ščit«. Aktivni ščit je mogoče nastaviti na en zatič na konfiguracijo (metodo) vmesnika na dotik. Za razlago delovanja Active Shield glejte »Navodila za uporabo kapacitivnega dotika za mikrokontrolerje kapacitivnega senzorja (R30AN0424)”. Za informacije o oblikovanju tiskanega vezja glejte »Vodnik za načrtovanje kapacitivne elektrode na dotik CTSU (R30AN0389)“.

Izbira izhodnega kanala brez merjenja
Pri metodi lastne kapacitivnosti CTSU2 je mogoče izhod impulza v isti fazi kot impulz pogona senzorja nastaviti kot izhod kanala brez meritev. V konfiguraciji (metodi) vmesnika QE za kapacitivni vmesnik na dotik so nemerilni kanali (elektrode na dotik) samodejno nastavljeni na isti impulzni fazni izhod za metode, ki jim je dodeljena aktivna zaščita.

Protiukrepi proti hrupu strojne opreme

Tipični protihrupni ukrepi

Dotaknite se modelov vzorcev elektrod
Vezje elektrode na dotik je zelo dovzetno za hrup, zato je treba pri načrtovanju strojne opreme upoštevati odpornost proti hruputage. Za podrobna pravila oblikovanja plošč, ki obravnavajo odpornost proti hrupu, glejte najnovejšo različico Vodnik za načrtovanje kapacitivne elektrode na dotik CTSU (R30AN0389). Na sliki 4-1 je odlomek iz Vodnika, ki prikazuje overview načrtovanja vzorca metode lastne kapacitivnosti, slika 4-2 pa prikazuje isto za načrtovanje vzorca metode medsebojne kapacitivnosti.

1. Oblika elektrode: kvadrat ali krog
2. Velikost elektrode: 10 mm do 15 mm
3. Bližina elektrod: elektrode naj bodo nameščene na ample oddaljenost, tako da se ne odzovejo hkrati na ciljni človeški vmesnik (v tem dokumentu imenovan »prst«); predlagani interval: velikost gumba x 0.8 ali več
4. Širina žice: pribl. 0.15 mm do 0.20 mm za tiskano ploščo
5. Dolžina ožičenja: ožičenje naj bo čim krajše. Na vogalih oblikujte kot 45 stopinj, ne pravega kota.
6. Razmik ožičenja: (A) Naj bo razmik čim večji, da preprečite lažno zaznavo sosednjih elektrod. (B) Razmak 1.27 mm
7. Širina vzorca GND s prečnimi šrafi: 5 mm
8. Navzkrižno šrafiran vzorec GND in območje razmika med gumbi/ožičenjem (A) okoli elektrod: 5 mm (B) območje okoli ožičenja: 3 mm ali več nad območjem elektrode ter ožičenje in nasprotna površina s prečrtanim vzorcem. Prav tako postavite navzkrižno šrafiran vzorec v prazne prostore in povežite 2 površini navzkrižno šrafiranih vzorcev s pretvorniki. Glejte razdelek »2.5 Načrti vzorcev postavitve proti hrupu« za dimenzije šrafiranega vzorca, aktivni ščit (samo CTSU2) in druge protihrupne ukrepe.
9. Kapacitivnost elektrode + ožičenja: 50 pF ali manj
10. Upornost elektrode + ožičenja: 2K0 ali manj (vključno z dampupor z referenčno vrednostjo 5600)

Slika 4-1 Priporočila za načrtovanje vzorca za metodo lastne kapacitivnosti (odlomek)

1. Oblika elektrode: kvadratna (kombinirana oddajna elektroda TX in sprejemna elektroda RX)
2. Velikost elektrode: 10 mm ali več Bližina elektrode: Elektrode je treba namestiti na ample razdalji, tako da se ne odzovejo hkrati na predmet na dotik (prst itd.), (predlagani interval: velikost gumba x 0.8 ali več)
   • Širina žice: najtanjša žica, zmožna množične proizvodnje; pribl. 0.15 mm do 0.20 mm za tiskano ploščo
3. Dolžina ožičenja: ožičenje naj bo čim krajše. Na vogalih oblikujte kot 45 stopinj, ne pravega kota.
4. Razmik ožičenja:
   • Naredite čim večji razmik, da preprečite lažno zaznavo sosednjih elektrod.
   • Ko sta elektrodi ločeni: razmak 1.27 mm
   • 20 mm ali več, da preprečite ustvarjanje sklopitvene kapacitivnosti med Tx in Rx.
5. Bližina navzkrižno šrafiranega vzorca GND (zaščita ščita) Ker je parazitska kapacitivnost nožic v priporočenem vzorcu gumbov sorazmerno majhna, se parazitska kapacitivnost povečuje, čim bližje so nožice GND.
   • O: 4 mm ali več okoli elektrod Priporočamo tudi pribl. 2-mm širok prečno šrafiran vzorec GND ravnine med elektrodama.
   • B: 1.27 mm ali več okrog ožičenja
6. Tx, Rx parazitska kapacitivnost: 20 pF ali manj
7. Upornost elektrode + ožičenja: 2kQ ali manj (vključno z dampupor z referenčno vrednostjo 5600)
8. Vzorca GND ne postavljajte neposredno pod elektrode ali ožičenje. Funkcije aktivnega ščita ni mogoče uporabiti za metodo medsebojne kapacitivnosti.

Slika 4-2 Priporočila za načrtovanje vzorca za metodo vzajemne kapacitivnosti (odlomek)

Oblikovanje napajalnika
CTSU je analogni periferni modul, ki obravnava majhne električne signale. Ko hrup prodre v voltage, dobavljen vzorcu MCU ali GND, povzroči potencialno nihanje impulza pogona senzorja in zmanjša natančnost meritev. Močno priporočamo, da napajalnemu vodu ali vgrajenemu napajalnemu krogu dodate napravo za protihrup, da varno napajate MCU.

voltage Oblikovanje dobave
Pri načrtovanju napajanja za sistem ali vgrajeno napravo je treba ukrepati, da se prepreči vdor hrupa prek napajalnega priključka MCU. Naslednja priporočila v zvezi z zasnovo lahko pomagajo preprečiti vdor hrupa.

• Napajalni kabel do sistema in notranje ožičenje naj bodo čim krajši, da zmanjšate impedanco.
• Namestite in vstavite šumni filter (feritno jedro, feritno kroglico itd.), da blokirate visokofrekvenčni šum.
• Zmanjšajte valovanje na napajalniku MCU. Priporočamo uporabo linearnega regulatorja na voltage dobava. Izberite linearni regulator z nizkim šumom in visokimi karakteristikami PSRR.
• Kadar je na plošči več naprav z velikimi tokovnimi obremenitvami, priporočamo, da za MCU vstavite ločen napajalnik. Če to ni mogoče, ločite vzorec na korenu napajalnika.
• Ko uporabljate napravo z visoko porabo toka na zatiču MCU, uporabite tranzistor ali FET.

Slika 4-3 prikazuje več postavitev napajalnega voda. Vo je voltage, to je nihanje toka porabe, ki je posledica delovanja IC2, Z pa je impedanca napajalnega voda. Vn je voltage, ki ga ustvari napajalni vod in se lahko izračuna kot Vn = in×Z. Vzorec GND lahko obravnavamo na enak način. Za več podrobnosti o vzorcu GND glejte 4.1.2.2 Načrt vzorca GND. V konfiguraciji (a) je napajalni vod do MCU dolg, napajalni vodi IC2 pa se razvejajo blizu napajalnika MCU. Ta konfiguracija ni priporočljiva, ker voltagNapajanje je dovzetno za šum Vn, ko IC2 deluje. (b) in (c) shemi vezja (b) in (c) sta enaki kot (a), vendar se zasnove vzorcev razlikujejo. (b) odcepi napajalni vod od korena napajalnika, učinek šuma Vn pa se zmanjša z minimiziranjem Z med napajalnikom in MCU. (c) prav tako zmanjša učinek Vn s povečanjem površine in širine črte napajalnega voda, da zmanjša Z.

Oblikovanje vzorca GND
Odvisno od zasnove vzorca lahko šum povzroči GND, ki je referenčna voltage za MCU in naprave na vozilu, da nihajo v potencialu, kar zmanjšuje natančnost meritev CTSU. Naslednji namigi za oblikovanje vzorca GND bodo pomagali preprečiti morebitna nihanja.

• Pokrijte prazne prostore s trdnim vzorcem GND, kolikor je mogoče, da zmanjšate impedanco na veliki površini.
• Uporabite postavitev plošče, ki preprečuje vdor hrupa v MCU prek linije GND s povečanjem razdalje med MCU in napravami z velikimi tokovnimi obremenitvami in ločitvijo MCU od vzorca GND.

Slika 4-4 prikazuje več postavitev za GND linijo. V tem primeru je to nihanje toka porabe, ki je posledica delovanja IC2, Z pa je impedanca napajalnega voda. Vn je voltage, ki ga ustvari linija GND in se lahko izračuna kot Vn = in×Z. V konfiguraciji (a) je linija GND do MCU dolga in se združi z linijo GND IC2 blizu GND zatiča MCU. Ta konfiguracija ni priporočljiva, ker je potencial GND MCU dovzeten za šum Vn, ko IC2 deluje. V konfiguraciji (b) se linije GND združijo na korenu nožice GND napajalnika. Učinke šuma zaradi Vn je mogoče zmanjšati z ločevanjem linij GND MCU in IC2, da se čim bolj zmanjša prostor med MCU in Z. Čeprav sta diagrama vezja (c) in (a) enaka, se zasnove vzorcev razlikujejo. Konfiguracija (c) zmanjša učinek Vn s povečanjem površine in širine črte GND linije, da zmanjša Z.

Povežite GND kondenzatorja TSCAP s trdnim vzorcem GND, ki je povezan s priključkom VSS enote MCU, tako da ima enak potencial kot priključek VSS. Ne ločujte GND kondenzatorja TSCAP od GND MCU. Če je impedanca med GND kondenzatorja TSCAP in GND MCU visoka, se bo zmogljivost zavrnitve visokofrekvenčnega šuma kondenzatorja TSCAP zmanjšala, zaradi česar je bolj dovzeten za hrup napajanja in zunanji hrup.

Obdelava neuporabljenih žebljičkov
Če pustite neuporabljene zatiče v stanju visoke impedance, postane naprava dovzetna za učinke zunanjega šuma. Prepričajte se, da ste obdelali vse neuporabljene zatiče po sklicevanju na ustrezni priročnik za strojno opremo MCU Faily za vsak zatič. Če spustnega upora ni mogoče uporabiti zaradi pomanjkanja montažnega območja, popravite izhodno nastavitev nožice na nizek izhod.

Protiukrepi proti radiofrekvenčnemu šumu

TS Pin Damping odpornosti
Dampupor, priključen na zatič TS, in komponenta parazitne kapacitivnosti elektrode delujeta kot nizkopasovni filter. Povečanje damping upora zniža mejno frekvenco in tako zniža raven sevanega šuma, ki prodre v nožico TS. Ko pa se obdobje kapacitivnega merjenja polnjenja ali praznjenja toka podaljša, je treba frekvenco impulza pogona senzorja znižati, kar prav tako zmanjša natančnost zaznavanja dotika. Za informacije glede občutljivosti pri menjavi damping upora pri metodi lastne kapacitivnosti, glejte »5. Samokapacitivnost Metoda gumba Vzorci in podatki o značilnostih” v Vodnik za načrtovanje kapacitivne elektrode na dotik CTSU (R30AN0389)

Šum digitalnega signala
Digitalno signalno ožičenje, ki skrbi za komunikacijo, kot sta SPI in I2C, ter signali PWM za LED in zvočni izhod so vir sevanega šuma, ki vpliva na vezje elektrode na dotik. Ko uporabljate digitalne signale, med načrtovanjem upoštevajte naslednje predlogetage.

• Ko ožičenje vključuje pravokotne vogale (90 stopinj), se hrupno sevanje iz najostrejših točk poveča. Prepričajte se, da so koti ožičenja 45 stopinj ali manj ali ukrivljeni, da zmanjšate sevanje hrupa.
• Ko se raven digitalnega signala spremeni, se prekoračitev ali prenizkost oddaja kot visokofrekvenčni šum. Kot protiukrep vstavite oglasampupora na liniji digitalnega signala, da preprečite prekoračitev ali prenizkost. Druga metoda je vstavljanje feritne kroglice vzdolž črte.
• Postavite linije za digitalne signale in vezje elektrod na dotik tako, da se ne dotikajo. Če konfiguracija zahteva, da linije tečejo vzporedno, ohranite čim večjo razdaljo med njimi in vstavite GND oklop vzdolž digitalne linije.
• Ko uporabljate napravo z visoko porabo toka na zatiču MCU, uporabite tranzistor ali FET.

Večfrekvenčno merjenje
Ko uporabljate mikrokontroler z vgrajenim CTSU2, se prepričajte, da uporabljate večfrekvenčno merjenje. Za podrobnosti glejte 3.3.1 Večfrekvenčne meritve.

Izvedeni protiukrepi proti hrupu
Upoštevanje odpornosti na prevodni hrup je pomembnejše pri zasnovi sistemskega napajanja kot pri zasnovi plošče MCU. Za začetek načrtujte napajalnik za napajanje voltage z nizkim hrupom za naprave, nameščene na plošči. Za podrobnosti glede nastavitev napajanja glejte 4.1.2 Načrt napajanja. V tem razdelku so opisani protiukrepi proti hrupu, povezani z napajanjem, kot tudi funkcije CTSU, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju vaše plošče MCU za izboljšanje odpornosti na prevodni hrup.

Filter običajnega načina
Namestite ali namestite skupni način filtra (skupni način dušilke, feritno jedro), da zmanjšate hrup, ki vstopa v ploščo iz napajalnega kabla. Preverite interferenčno frekvenco sistema s preskusom hrupa in izberite napravo z visoko impedanco, da zmanjšate ciljni pas hrupa. Glejte ustrezne postavke, saj se položaj namestitve razlikuje glede na vrsto filtra. Upoštevajte, da je vsak tip filtra drugače nameščen na plošči; za podrobnosti glejte ustrezno razlago. Vedno upoštevajte postavitev filtra, da preprečite sevanje hrupa znotraj plošče. Slika 4-5 prikazuje postavitev skupnega načina filtra, nprample.

Običajna dušilka
Dušilka skupnega načina se uporablja kot protiukrep proti hrupu, ki je implementiran na ploščo, zato jo je treba vgraditi med fazo načrtovanja plošče in sistema. Pri uporabi običajne dušilke se prepričajte, da uporabite najkrajšo možno ožičenje takoj za točko, kjer je napajalnik priključen na ploščo. Na primerample, pri povezovanju napajalnega kabla in plošče s konektorjem bo namestitev filtra takoj za konektorjem na strani plošče preprečila, da bi se hrup, ki vstopa prek kabla, razširil po plošči.

Feritno jedro
Feritno jedro se uporablja za zmanjšanje hrupa, ki se prenaša po kablu. Ko hrup po sestavi sistema postane težava, uvedba clamp-feritno jedro vam omogoča zmanjšanje hrupa brez spreminjanja plošče ali zasnove sistema. Na primerample, pri povezovanju kabla in plošče s konektorjem bo namestitev filtra tik pred konektorjem na strani plošče zmanjšala hrup, ki vstopa v ploščo.

Postavitev kondenzatorja
Zmanjšajte hrup napajanja in valovanje, ki vstopa v ploščo iz napajalnih in signalnih kablov, tako da oblikujete in postavite ločilne kondenzatorje in velike kondenzatorje v bližino napajalnega voda ali sponk MCU.

Ločilni kondenzator
Kondenzator za ločitev lahko zmanjša voltagPadec med priključkom za napajanje VCC ali VDD in VSS zaradi trenutne porabe MCU, kar stabilizira meritve CTSU. Uporabite priporočeno kapacitivnost, navedeno v uporabniškem priročniku MCU, in postavite kondenzator blizu zatiča za napajanje in zatiča VSS. Druga možnost je oblikovanje vzorca z upoštevanjem vodnika za načrtovanje strojne opreme za ciljno družino MCU, če je na voljo.

Masivni kondenzator
Masivni kondenzatorji bodo zgladili valovanje v voltagvir napajanja, stabilizacija voltage med napajalnim zatičem MCU in VSS ter tako stabilizira meritve CTSU. Kapacitivnost kondenzatorjev se bo razlikovala glede na zasnovo napajalnika; poskrbite, da boste uporabili ustrezno vrednost, da preprečite ustvarjanje nihanja ali voltage padec.

Večfrekvenčno merjenje
Večfrekvenčno merjenje, funkcija CTSU2, je učinkovito pri izboljšanju odpornosti proti prevodnemu šumu. Če je odpornost na prevodni hrup zaskrbljujoča pri vašem razvoju, izberite MCU, opremljen s CTSU2, da izkoristite funkcijo merjenja več frekvenc. Za podrobnosti glejte 3.3.1 Večfrekvenčne meritve.

Premisleki o GND ščitu in razdalji med elektrodami
Slika 1 prikazuje sliko dušenja hrupa z uporabo poti dodajanja prevodnega hrupa elektrodnega ščita. Postavitev ščita GND okoli elektrode in približevanje ščita, ki obdaja elektrodo, k elektrodi okrepi kapacitivno sklopitev med prstom in ščitom. Komponenta hrupa (VNOISE) uide v B-GND, kar zmanjša nihanja v merilnem toku CTSU. Upoštevajte, da bližje kot je ščit elektrodi, večji je CP, kar ima za posledico zmanjšano občutljivost na dotik. Ko spremenite razdaljo med ščitom in elektrodo, potrdite občutljivost v razdelku 5. Metoda lastne kapacitivnosti Gumb Vzorci in podatki o značilnostih Vodnik za načrtovanje kapacitivne elektrode na dotik CTSU (R30AN0389).

Programski filtri

Zaznavanje dotika uporablja rezultate merjenja kapacitivnosti, da ugotovi, ali se je senzor dotaknil ali ne (VKLOP ali IZKLOP) z uporabo gonilnika CTSU in programske opreme modula TOUCH. Modul CTSU izvaja zmanjševanje šuma na rezultatih merjenja kapacitivnosti in podatke posreduje modulu TOUCH, ki določa dotik. Gonilnik CTSU vključuje filter drsečega povprečja IIR kot standardni filter. V večini primerov lahko standardni filter zagotovi zadosten SNR in odzivnost. Vendar bo morda potrebna zmogljivejša obdelava zmanjševanja šuma, odvisno od uporabniškega sistema. Slika 5-1 prikazuje pretok podatkov skozi zaznavanje dotika. Uporabniške filtre je mogoče namestiti med gonilnik CTSU in modul TOUCH za obdelavo šuma. Glejte spodnjo opombo o aplikaciji za podrobna navodila o tem, kako vključiti filtre v projekt file kot tudi programski filter sample koda in uporaba nprample projekt file. RA Family Capacitive Touch Software Filter Sample program (R30AN0427)

Ta razdelek predstavlja učinkovite filtre za vsak standard EMC.

Tabela 5-1 Standard EMC in ustrezni programski filtri

EMC standard	Pričakovan hrup	Ustrezen programski filter
IEC61000-4-3	Naključni hrup	IIR filter
Sevana imunost,
IEC61000-4-6	Periodični hrup	FIR filter
Izvedena imuniteta

IIR filter
Filter IIR (filter z neskončnim impulznim odzivom) zahteva manj pomnilnika in se ponaša z majhno računsko obremenitvijo, zaradi česar je idealen za sisteme z nizko porabo energije in aplikacije z veliko gumbi. Uporaba tega kot nizkopasovnega filtra pomaga zmanjšati visokofrekvenčni šum. Vendar je treba biti previden, saj nižja kot je mejna frekvenca, daljši je čas uravnavanja, kar bo zakasnilo postopek presoje VKLOP/IZKLOP. Enopolni IIR filter prvega reda se izračuna po naslednji formuli, kjer sta a in b koeficienta, xn je vhodna vrednost, yn je izhodna vrednost in yn-1 je neposredno predhodna izhodna vrednost.

Ko se filter IIR uporablja kot nizkopasovni filter, lahko koeficienta a in b izračunate z naslednjo formulo, kjer je sampling frekvenca je fs in mejna frekvenca je fc.

FIR filter
Filter FIR (Finite Impulse Response filter) je zelo stabilen filter, ki povzroča minimalno poslabšanje natančnosti zaradi računskih napak. Odvisno od koeficienta se lahko uporablja kot nizkopasovni filter ali pasovno prepustni filter, ki zmanjša periodični in naključni šum ter tako izboljša SNR. Ker pa je sampdatoteke iz določenega prejšnjega obdobja shranjene in izračunane, se bosta uporaba pomnilnika in računska obremenitev povečali sorazmerno z dolžino filtrirne pipe. Filter FIR se izračuna z naslednjo formulo, kjer sta L in h0 do hL-1 koeficienta, xn je vhodna vrednost, xn-I je vhodna vrednost pred sample i in yn je izhodna vrednost.

Uporaba npramples
Ta razdelek vsebuje nprampodstranjevanje šuma z uporabo filtrov IIR in FIR. Tabela 5-2 prikazuje pogoje filtra, slika 5-2 pa primerample naključnega odstranjevanja šuma.

Tabela 5-2 Uporaba filtra Npramples

Oblika filtra	Pogoj 1	Pogoj 2	Opombe
Enopolni IIR prvega reda	b=0.5	b=0.75
JELKA	L=4 h0~ hL-1=0.25	L=8 h0~ hL-1=0.125	Uporabite preprosto drseče povprečje

Opombe o uporabi v zvezi z merilnim ciklom
Frekvenčne značilnosti programskih filtrov se spreminjajo glede na točnost merilnega cikla. Poleg tega morda ne boste dosegli pričakovanih lastnosti filtra zaradi odstopanj ali variacij v merilnem ciklu. Če želite osredotočiti prednost na značilnosti filtra, uporabite visokohitrostni oscilator na čipu (HOCO) ali zunanji kristalni oscilator kot glavno uro. Priporočamo tudi upravljanje ciklov izvajanja meritev na dotik s časovnikom strojne opreme.

Glosar

Izraz	Opredelitev
CTSU	Kapacitivna enota za zaznavanje dotika. Uporablja se tudi v CTSU1 in CTSU2.
CTSU1	Druga generacija CTSU IP. »1« je dodan za razlikovanje od CTSU2.
CTSU2	CTSU IP tretje generacije.
voznik CTSU	Programska oprema gonilnika CTSU v paketu Renesas Software.
modul CTSU	Enota programske opreme gonilnika CTSU, ki jo je mogoče vdelati s pametnim konfiguratorjem.
Vmesna programska oprema TOUCH	Vmesna programska oprema za obdelavo zaznavanja dotika pri uporabi CTSU v paketu programskih paketov Renesas.
TOUCH modul	Enota vmesne programske opreme TOUCH, ki jo je mogoče vdelati s pametnim konfiguratorjem.
modul r_ctsu	Gonilnik CTSU je prikazan v pametnem konfiguratorju.
modul rm_touch	Modul TOUCH, prikazan v pametnem konfiguratorju
CCO	Oscilator za nadzor toka. Tokovno krmiljeni oscilator se uporablja v kapacitivnih senzorjih na dotik. V nekaterih dokumentih zapisano tudi kot ICO.
ICO	Enako kot CCO.
TSCAP	Kondenzator za stabilizacijo notranje voltage.
Damping upor	Upor se uporablja za zmanjšanje poškodb nožic ali učinkov zaradi zunanjega hrupa. Za podrobnosti glejte Priročnik za načrtovanje kapacitivne elektrode na dotik (R30AN0389).
VDC	voltage Pretvornik navzdol. Napajalno vezje za merjenje kapacitivnega senzorja, vgrajeno v CTSU.
Večfrekvenčno merjenje	Funkcija, ki za merjenje dotika uporablja več taktov senzorskih enot z različnimi frekvencami; označuje funkcijo merjenja z več urami.
Impulz pogona senzorja	Signal, ki poganja preklopni kondenzator.
Sinhroni šum	Hrup pri frekvenci, ki se ujema s pogonskim impulzom senzorja.
EUT	Preizkušena oprema. Označuje napravo, ki jo je treba testirati.
LDO	Regulator nizkega izpada
PSRR	Razmerje zavrnitve napajanja
FSP	Prilagodljiv programski paket
FIT	Tehnologija integracije vdelane programske opreme.
SIS	Sistem integracije programske opreme

Zgodovina revizij

Rev.	Datum	Opis
		Stran	Povzetek
1.00	31. maj 2023	–	Začetna revizija
2.00	25. december 2023	–	Za IEC61000-4-6
		6	V 2.2 je dodan skupni način hrupa
		7	Dodani elementi v tabelo 2-5
		9	Spremenjeno besedilo v 3.1, popravljena slika 3-1
			Popravljeno besedilo v 3-2
		10	V 3.3.1 spremenjeno besedilo in dodana slika 3-4. Izbrisana razlaga, kako spremeniti nastavitve za večfrekvenčne meritve, in dodana razlaga frekvence motenj pri večfrekvenčnih meritvah Slika 3-5e3-5.
		11	Dodani referenčni dokumenti k 3.2.2
		14	Dodana opomba glede povezave TSCAP kondenzator GND z 4.1.2.2
		15	V 4.2.2 dodana opomba v zvezi z zasnovo kota ožičenja
		16	Dodano 4.3 Protiukrepi proti dirigiranemu hrupu
		18	Spremenjen oddelek 5.

Splošni previdnostni ukrepi pri ravnanju z mikroprocesorskimi enotami in izdelki mikrokrmilniške enote

Naslednje opombe o uporabi veljajo za vse mikroprocesne enote in mikrokrmilne enote Renesas. Za podrobne opombe o uporabi izdelkov, ki jih zajema ta dokument, glejte ustrezne razdelke dokumenta in vse tehnične posodobitve, ki so bile izdane za izdelke.

1. Previdnostni ukrep pred elektrostatično razelektritvijo (ESD)
   Močno električno polje, ko je izpostavljeno napravi CMOS, lahko uniči oksid vrat in na koncu poslabša delovanje naprave. Sprejeti je treba ukrepe za čim boljšo zaustavitev nastajanja statične elektrike in jo hitro razpršiti, ko se pojavi. Nadzor okolja mora biti ustrezen. Ko je suha, je treba uporabiti vlažilec zraka. To je priporočljivo, da se izognete uporabi izolatorjev, ki zlahka ustvarijo statično elektriko. Polprevodniške naprave je treba shranjevati in prevažati v antistatičnem vsebniku, statični zaščitni vreči ali prevodnem materialu. Vsa preskusna in merilna orodja, vključno z delovnimi mizami in tlemi, morajo biti ozemljena. Upravljavec mora biti tudi ozemljen z zapestnim trakom. Polprevodniških naprav se ne smete dotikati z golimi rokami. Podobne previdnostne ukrepe je treba sprejeti za tiskana vezja z nameščenimi polprevodniškimi napravami.
2. Obdelava ob vklopu
   Stanje izdelka je nedefinirano v času, ko se napaja. Stanja notranjih vezij v LSI so nedoločena, stanja nastavitev registra in pinov pa so nedefinirana v času, ko je dobavljeno napajanje. V končnem izdelku, kjer se signal ponastavitve uporabi za zunanji ponastavitveni zatič, stanja zatičev niso zagotovljena od trenutka, ko je dobavljeno napajanje, do konca postopka ponastavitve. Podobno stanja nožic v izdelku, ki se ponastavi s funkcijo ponastavitve ob vklopu na čipu, niso zajamčena od trenutka, ko je napajanje dobavljeno, dokler moč ne doseže ravni, pri kateri je ponastavitev določena.
3. Vnos signala med izklopljenim stanjem
   Ne vnašajte signalov ali V/I napajalnika, ko je naprava izklopljena. Vbrizg toka, ki je posledica vnosa takega signala ali V/I povlečnega napajanja, lahko povzroči okvaro, nenormalni tok, ki v tem trenutku teče v napravi, pa lahko povzroči degradacijo notranjih elementov. Upoštevajte navodila za vhodni signal med izklopljenim stanjem, kot je opisano v dokumentaciji izdelka.
4. Ravnanje z neuporabljenimi zatiči
   Z neuporabljenimi žebljički ravnajte v skladu z navodili, navedenimi v priročniku za ravnanje z neuporabljenimi žebljički. Vhodni zatiči izdelkov CMOS so na splošno v stanju visoke impedance. Pri delovanju z neuporabljenim zatičem v stanju odprtega tokokroga se v bližini LSI inducira dodaten elektromagnetni šum, v notranjosti teče povezan prestreljeni tok in pride do motenj zaradi napačnega prepoznavanja stanja zatiča kot vhodnega signala. postane možno.
5. Signali ure
   Po uporabi ponastavitve sprostite linijo za ponastavitev šele, ko se signal delovne ure stabilizira. Ko preklapljate signal ure med izvajanjem programa, počakajte, da se ciljni signal ure stabilizira. Če se taktni signal generira z zunanjim resonatorjem ali iz zunanjega oscilatorja med ponastavitvijo, zagotovite, da se linija za ponastavitev sprosti šele po popolni stabilizaciji signala ure. Poleg tega, ko preklopite na taktni signal, ki ga proizvaja zunanji resonator ali zunanji oscilator, medtem ko je izvajanje programa v teku, počakajte, da je ciljni taktni signal stabilen.
6. voltage aplikacijska valovna oblika na vhodnem zatiču
   Popačenje valovne oblike zaradi vhodnega šuma ali odbitega vala lahko povzroči okvaro. Če vhod CMOS naprave zaradi hrupa ostane v območju med VIL (Max.) in VIH (Min.), npr.amplahko naprava ne deluje pravilno. Poskrbite, da preprečite, da bi v napravo vstopil hrup, ko je vhodna raven fiksna, pa tudi v prehodnem obdobju, ko vhodna raven prehaja skozi območje med VIL (Max.) in VIH (Min.).
7. Prepoved dostopa do rezerviranih naslovov
   Dostop do rezerviranih naslovov je prepovedan. Rezervirani naslovi so na voljo za morebitno prihodnjo razširitev funkcij. Ne dostopajte do teh naslovov, ker ni zagotovljeno pravilno delovanje LSI.
8. Razlike med izdelki
   Pred prehodom z enega izdelka na drugega, nprample, na izdelek z drugo številko dela, potrdite, da sprememba ne bo povzročila težav. Značilnosti izdelkov mikroprocesne enote ali enote mikrokrmilnika v isti skupini, vendar z drugo številko dela, se lahko razlikujejo glede na zmogljivost notranjega pomnilnika, vzorec postavitve in druge dejavnike, ki lahko vplivajo na razpone električnih značilnosti, kot so značilne vrednosti , obratovalne marže, odpornost proti hrupu in količina sevanega hrupa. Pri prehodu na izdelek z drugo številko dela izvedite test ocenjevanja sistema za dani izdelek.

Obvestilo

1. Opisi vezij, programske opreme in druge povezane informacije v tem dokumentu so na voljo samo za ponazoritev delovanja polprevodniških izdelkov in aplikacij npr.amples. V celoti ste odgovorni za vključitev ali kakršno koli drugo uporabo vezij, programske opreme in informacij v zasnovo vašega izdelka ali sistema. Renesas Electronics zavrača kakršno koli odgovornost za kakršne koli izgube in škodo, ki jo utrpite vi ali tretje osebe zaradi uporabe teh vezij, programske opreme ali informacij.
2. Renesas Electronics s tem izrecno zavrača vsa jamstva in odgovornost za kršitve ali kakršne koli druge zahtevke, ki vključujejo patente, avtorske pravice ali druge pravice intelektualne lastnine tretjih oseb, ki izhajajo iz uporabe izdelkov Renesas Electronics ali tehničnih informacij, opisanih v tem dokumentu, vključno z ni omejeno na podatke o izdelku, risbe, grafikone, programe, algoritme in aplikacije, npramples.
3. S tem se ne podeljuje nobena licenca, izrecna, implicitna ali drugačna, na podlagi patentov, avtorskih pravic ali drugih pravic intelektualne lastnine Renesas Electronics ali drugih.
4. Odgovorni ste za določitev, katere licence se zahtevajo od tretjih oseb, in pridobitev takšnih licenc za zakonit uvoz, izvoz, proizvodnjo, prodajo, uporabo, distribucijo ali drugo odstranitev katerih koli izdelkov, ki vključujejo izdelke Renesas Electronics, če je potrebno.
5. Ne smete spreminjati, spreminjati, kopirati ali izvajati obratnega inženiringa katerega koli izdelka Renesas Electronics, bodisi v celoti bodisi delno. Renesas Electronics zavrača kakršno koli odgovornost za kakršno koli izgubo ali škodo, ki jo utrpite vi ali tretje osebe zaradi takšnega spreminjanja, spreminjanja, kopiranja ali obratnega inženiringa.
6. Izdelki Renesas Electronics so razvrščeni po naslednjih dveh kakovostnih stopnjah: »Standardno« in »Visoka kakovost«. Predvidene uporabe za vsak izdelek Renesas Electronics so odvisne od stopnje kakovosti izdelka, kot je navedeno spodaj.
   "Standard": računalniki; pisarniška oprema; komunikacijska oprema; testna in merilna oprema; avdio in vizualna oprema; gospodinjske elektronske naprave; strojna orodja; osebna elektronska oprema; industrijski roboti; itd.
   »Visoka kakovost«: transportna oprema (avtomobili, vlaki, ladje itd.); nadzor prometa (semaforji); obsežna komunikacijska oprema; ključni sistemi finančnih terminalov; oprema za nadzor varnosti; itd.
   Izdelki Renesas Electronics niso namenjeni ali odobreni za uporabo v izdelkih ali sistemih, ki lahko predstavljajo neposredno nevarnost za človeško življenje, razen če so izrecno označeni kot visoko zanesljiv izdelek ali izdelek za težka okolja v podatkovnem listu Renesas Electronics ali drugem dokumentu Renesas Electronics. ali telesne poškodbe (umetne naprave ali sistemi za vzdrževanje življenja; kirurški vsadki itd.) ali lahko povzročijo resno premoženjsko škodo (vesoljski sistem; podmorski repetitorji; sistemi za nadzor jedrske energije; sistemi za nadzor letal; sistemi ključnih obratov; vojaška oprema itd.). Renesas Electronics zavrača kakršno koli odgovornost za kakršno koli škodo ali izgubo, ki jo utrpite vi ali katera koli tretja oseba zaradi uporabe katerega koli izdelka Renesas Electronics, ki ni v skladu s podatkovnim listom Renesas Electronics, uporabniškim priročnikom ali drugim dokumentom Renesas Electronics.
7. Noben polprevodniški izdelek ni varen. Ne glede na morebitne varnostne ukrepe ali funkcije, ki se lahko izvajajo v izdelkih strojne ali programske opreme Renesas Electronics, Renesas Electronics ne nosi nobene odgovornosti, ki bi izhajala iz kakršne koli ranljivosti ali kršitve varnosti, vključno z nepooblaščenim dostopom do ali uporabo izdelka Renesas Electronics ali, vendar ne omejeno nanj, sistem, ki uporablja izdelek Renesas Electronics. RENESAS ELECTRONICS NE JAMČI ALI JAMČI, DA BODO IZDELKI RENESAS ELECTRONICS ALI KAKRŠNI KOLI SISTEMI, USTVARENI Z UPORABO IZDELKOV RENESAS ELECTRONICS, NERANLJIVI ALI BREZ KOŠKOVA, NAPADA, VIRUSOV, MOTEV, VDIRANJA, IZGUBE PODATKOV ALI KRAJE ALI DRUGEGA VDOR V VARNOST (»Težave z ranljivostjo«) . RENESAS ELECTRONICS ZAVRAČA VSE IN VSE ODGOVORNOSTI ALI OBVEZNOSTI, KI IZHAJAJO IZ ALI JE POVEZANA Z KAKRŠNIMI VPRAŠANJI RANLJIVOSTI. POLEG TEGA, DO MERE, KI GA DOVOLJUJE VELJAVNA ZAKONODAJA, RENESAS ELECTRONICS ZAVRAČA VSEH JAMSTEV, IZRECNIH ALI POSREDNIH, GLEDE TEGA DOKUMENTA IN VSE POVEZANE ALI SPREMLJAVE PROGRAMSKE ALI STROJNE OPREME, VKLJUČNO, VENDAR NE OMEJENO NA NAZNAČENO GARANCIJE PRIMERNOSTI ZA PRODAJO ALI PRIMERNOSTI ZA DOLOČENO NAMEN.
8. Ko uporabljate izdelke Renesas Electronics, si oglejte najnovejše informacije o izdelku (podatkovne liste, uporabniške priročnike, opombe o uporabi, »Splošne opombe za ravnanje in uporabo polprevodniških naprav« v priročniku o zanesljivosti itd.) in zagotovite, da so pogoji uporabe znotraj razponov določila Renesas Electronics glede največjih nazivnih vrednosti, delovno napajanje voltagObseg, značilnosti odvajanja toplote, namestitev itd. Renesas Electronics zavrača kakršno koli odgovornost za kakršne koli okvare, okvare ali nesreče, ki nastanejo zaradi uporabe izdelkov Renesas Electronics izven tako določenih razponov.
9. Čeprav si Renesas Electronics prizadeva izboljšati kakovost in zanesljivost izdelkov Renesas Electronics, imajo polprevodniški izdelki posebne značilnosti, kot je na primer pojavljanje napak pri določeni stopnji in okvare v določenih pogojih uporabe. Razen če so v podatkovnem listu Renesas Electronics ali drugem dokumentu Renesas Electronics označeni kot visoko zanesljiv izdelek ali izdelek za težka okolja, izdelki Renesas Electronics niso predmet načrtovanja odpornosti proti sevanju. Odgovorni ste za izvajanje varnostnih ukrepov za zaščito pred možnostjo telesnih poškodb, poškodb ali škode zaradi požara in/ali nevarnosti za javnost v primeru okvare ali nepravilnega delovanja izdelkov Renesas Electronics, kot je varnostna zasnova strojne opreme in programske opreme, vključno z redundanco, nadzorom požara in preprečevanjem okvar, ustreznim zdravljenjem starajoče se degradacije ali drugimi ustreznimi ukrepi, vendar ne omejeno nanje. Ker je samo ocenjevanje mikroračunalniške programske opreme zelo težko in nepraktično, ste odgovorni za ocenjevanje varnosti končnih izdelkov ali sistemov, ki jih izdelate.
10. Za podrobnosti o okoljskih zadevah, kot je okoljska združljivost vsakega izdelka Renesas Electronics, se obrnite na prodajno pisarno Renesas Electronics. Odgovorni ste za skrbno in zadostno preiskavo veljavnih zakonov in predpisov, ki urejajo vključitev ali uporabo nadzorovanih snovi, vključno brez omejitev z direktivo EU RoHS, in uporabo izdelkov Renesas Electronics v skladu z vsemi temi veljavnimi zakoni in predpisi. Renesas Electronics zavrača kakršno koli odgovornost za škodo ali izgube, ki nastanejo zaradi vašega neupoštevanja veljavnih zakonov in predpisov.
11. Izdelki in tehnologije Renesas Electronics se ne smejo uporabljati ali vgrajevati v katere koli izdelke ali sisteme, katerih proizvodnja, uporaba ali prodaja je prepovedana v skladu z veljavnimi domačimi ali tujimi zakoni ali predpisi. Upoštevati morate vse veljavne zakone in predpise o nadzoru izvoza, ki jih razglasijo in izvajajo vlade katere koli države, ki uveljavlja jurisdikcijo nad strankami ali transakcijami.
12. Odgovornost kupca ali distributerja izdelkov Renesas Electronics ali katere koli druge osebe, ki distribuira, razpolaga ali kako drugače prodaja ali prenaša izdelek na tretjo osebo, je, da to tretjo osebo vnaprej obvesti o vsebini in pogojih, opisanih v ta dokument.
13. Ta dokument se ne sme ponovno natisniti, razmnoževati ali podvajati v kakršni koli obliki, v celoti ali delno, brez predhodnega pisnega soglasja Renesas Electronics.
14. Če imate kakršna koli vprašanja v zvezi z informacijami v tem dokumentu ali izdelkih Renesas Electronics, se obrnite na prodajno pisarno Renesas Electronics.

• (Opomba 1) »Renesas Electronics«, kot se uporablja v tem dokumentu, pomeni Renesas Electronics Corporation in vključuje tudi njene neposredno ali posredno nadzorovane podružnice.
• (Opomba 2) »Izdelek(i) Renesas Electronics« pomeni vsak izdelek, ki ga je razvila ali izdelala Renesas Electronics ali zanj.

Sedež podjetja
TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu, Koto-ku, Tokio 135-0061, Japonska www.renesas.com

Blagovne znamke
Renesas in logotip Renesas sta blagovni znamki družbe Renesas Electronics Corporation. Vse blagovne znamke in registrirane blagovne znamke so last njihovih lastnikov.

Kontaktni podatki
Za več informacij o izdelku, tehnologiji, najnovejši različici dokumenta ali najbližji prodajni pisarni obiščite www.renesas.com/contact/.

• 2023 Renesas Electronics Corporation. Vse pravice pridržane.

Dokumenti / Viri

RENESAS RA2E1 kapacitivni senzor MCU [pdf] Uporabniški priročnik RA2E1, družina RX, družina RA, družina RL78, RA2E1 kapacitivni senzor MCU, RA2E1, kapacitivni senzor MCU, senzor MCU

Reference

• Uporabniški priročnik