ST AN4310 Sampling Mwongozo wa Uchaguzi wa Capacitor kwa Programu za Kuhisi Mguso

Taarifa ya Bidhaa

Jina la bidhaa: AN4310 - Sampmwongozo wa uteuzi wa capacitor ya ling kwa programu za kutambua mguso kwenye MCU
Aina ya Bidhaa: Ujumbe wa maombi
Mtengenezaji: STMicroelectronics

Bidhaa Zinazotumika

Mfululizo wa Bidhaa
Sehemu ya STM32F0
Sehemu ya STM32F3
Sehemu ya STM32L0
Sehemu ya STM32L1
Sehemu ya STM32L4
Mfululizo wa STM32L4+
Sehemu ya STM32L5
Sehemu ya STM32U5
Sehemu ya STM32WB
Sehemu ya STM32WBA

Maagizo ya Matumizi ya Bidhaa

Malipo Kanuni ya Kupata Uhamisho Imekwishaview
Bidhaa hutumia kanuni ya kupata uhamishaji wa malipo kwa programu za kutambua mguso. Kanuni hii inaelezwa kwa undani katika mwongozo wa mtumiaji.

Tabia za Capacitor

Kunyonya kwa Dielectric au Kulowesha
Ufyonzaji wa dielectric, unaojulikana pia kama kuloweka, unaweza kuathiri utendakazi na usahihi wa vitambuzi vya uwezo. Inasababishwa na malipo yaliyofungwa kwenye nyenzo za dielectri, na kusababisha voltage kukabiliana na sampling capacitor (CS). Kukabiliana na juzuu hiitage huathiri usikivu na inaweza kusababisha ugunduzi wa ukaribu usio wa kweli. Ili kupunguza hili, inashauriwa kuchagua capacitor na sababu ya chini ya kunyonya dielectric. Rejelea Jedwali la 2 kwa ulinganisho wa vipengele vya ngozi vya dielectri kwa aina tofauti za dielectri za capacitor.

Mgawo wa Halijoto ya Nonzero
Ili kuhakikisha uendeshaji usio na matatizo katika safu ya joto ya programu, ni muhimu kuchagua capacitor yenye mgawo thabiti wa joto. Vipashio vilivyo na dielectrics kama PET, PEN, PPS, na NPO vinapendekezwa kwa kuwa vina sifa za chini za halijoto ikilinganishwa na vibano vya kawaida vya kauri.

Sampmwongozo wa uteuzi wa capacitor ya ling kwa programu za kutambua mguso kwenye MCU

Utangulizi

Capacitors huangazia baadhi ya sifa zisizo bora ambazo kwa bahati mbaya huzuia matumizi yao katika baadhi ya programu. Madhumuni ya hati hii ni kusaidia wabunifu katika kuchagua s sahihiampling capacitor (CS) kwa programu zao za kutambua mguso kwa kuchunguza sifa muhimu zaidi zisizohitajika.
STMicroelectronics inatoa maktaba zisizolipishwa za STMTouch touch sensing, zilizounganishwa moja kwa moja kwenye kifurushi kinacholingana cha STM32Cube (kama vile STM32CubeL4).

Jedwali 1. Bidhaa zinazotumika

Aina	Mfululizo wa bidhaa
Vidhibiti vidogo	Mfululizo wa STM32F0, mfululizo wa STM32F3, mfululizo wa STM32L0, mfululizo wa STM32L1, mfululizo wa STM32L4, mfululizo wa STM32L4+, mfululizo wa STM32L5, mfululizo wa STM32U5, mfululizo wa STM32WB, mfululizo wa STM32WBA.

Kanuni ya upataji wa uhamishaji wa malipo imekamilikaview
Programu za kutambua mguso kulingana na MCU zinaweza kutumia kanuni ya kupata uhamisho wa malipo, inayotumika na maktaba za kutambua mguso za STMTouch, ili kuhisi mabadiliko katika uwezo. Uwezo wa elektrodi (CX) huchajiwa kwa ujazo wa kumbukumbu thabititage (VDD kwa madhumuni ya jumla ya vidhibiti vidogo vya STM32 vinavyotokana na Arm®). Kisha malipo huhamishiwa kwa capacitor inayojulikana inayojulikana kama sampling capacitor CS. Mfuatano huu unarudiwa hadi juzuu yatage kwenye CS inafikia rejeleo la ndani juzuu yatage VIH. Idadi ya uhamisho unaohitajika kufikia kizingiti inategemea ukubwa wa capacitance ya electrode na inawakilisha thamani yake.
Ili kuhakikisha utendakazi thabiti wa suluhu, idadi ya uhamishaji unaohitajika kufikia kizingiti hurekebishwa na kichujio kisicho na kikomo cha mwitikio (IIR) ambacho hulipa fidia kwa mabadiliko ya mazingira kama vile halijoto, usambazaji wa nishati, unyevu, na vitu vinavyozunguka.
Kwa kuwa CS ni sehemu muhimu ya kubuni, athari zisizofaa za capacitors lazima zizingatiwe.

Kumbuka: Arm ni alama ya biashara iliyosajiliwa ya Arm Limited (au tanzu zake) huko Merika na / au kwingineko.

Tabia za capacitor
Ujio mfupi wa kawaida wa capacitors ni ufuatao:

• Upinzani wa mfululizo
• Uingizaji wa mfululizo
• Upinzani sambamba (uvujaji wa sasa)
• Mgawo wa joto usio na sifuri
• Kunyonya kwa dielectric (DA) au kuloweka
• Sababu ya kutoweka

Sifa tatu muhimu zaidi zinazohitaji kuchunguzwa ni mgawo wa joto usio na sufuri, kipengele cha kutoweka na ngozi ya dielectric (DA). Athari za sifa hizi zisizo bora kwenye uendeshaji wa mfumo zinachunguzwa kwa ufupi katika sehemu zifuatazo.

Kunyonya kwa dielectric au kuloweka
DA au kuloweka kunaweza kuwa na madhara kwa utendakazi na usahihi wa vihisi ambavyo vinategemea kipima kumbukumbu thabiti.
DA husababishwa na malipo ambayo yameingizwa kwenye dielectri na kubaki pale wakati wa kutokwa. Chaji kisha hutiririka kutoka kwa dielectri wakati wa kipindi cha utulivu na kusababisha sautitage kuonekana kwenye capacitor ya CS. Jambo hili kwa ufanisi huunda athari ya kumbukumbu katika capacitor. Ukubwa wa voltage inategemea muda wa kupumzika kati ya uhamisho na muda wa kutokwa kwa capacitor ya CS. Jambo hili linaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Chaji iliyobaki inarudishiwa damu (IRESIDUAL) kupitia kizuia insulation (IR) kusababisha volkeno.tage kukabiliana na CS capacitor. Kukabiliana na juzuu hiitage huathiri unyeti wa mfumo kwa kupunguza idadi ya uhamishaji unaohitajika ili kufikia juzuu ya marejeleo ya ndanitage kiwango cha juu na inaweza kusababisha utambuzi wa ukaribu usio wa kweli kutokea.
Kwa kuchagua capacitor yenye kipengele cha chini cha ufyonzaji wa dielectri, kiwango cha juu cha unyeti kinaweza kuchaguliwa, kuhakikisha muundo thabiti na wa kuaminika na ugunduzi ulioboreshwa wa ukaribu. Rejelea Jedwali la 2 kwa ulinganisho wa vipengele vya ngozi vya dielectri kwa aina tofauti za dielectri za capacitor.

Mgawo wa halijoto ya Nonzero
Ili kuhakikisha uendeshaji usio na matatizo juu ya kiwango cha joto cha mwisho cha uendeshaji wa programu, capacitor iliyochaguliwa lazima iwe na mgawo thabiti wa joto.
Dielectrics kama PET, PEN, PPS, na NPO kawaida huwa na sifa za halijoto ya juu kuliko capacitors za kauri za kawaida na kwa hivyo hupendekezwa.

Sababu ya kutoweka
Sababu ya kutoweka ni dalili ya kupoteza nishati, kwa kawaida katika hali ya joto. Capacitors yenye sababu ya juu ya uharibifu husababisha joto la kibinafsi ambalo linaweka huathiri uwezo. Mabadiliko haya ya uwezo kwa upande wake huathiri idadi ya uhamisho wa malipo unaohitajika ili kufikia ujazo wa kumbukumbu ya ndanitage kizingiti.
Hii pia inasisitiza haja ya kuchagua dielectri na mgawo wa joto imara. Rejelea Jedwali la 2 kwa ulinganisho wa vipengele vya kusambaza kwa dielectri mbalimbali.

Ulinganisho wa capacitor

Jedwali hapa chini linalinganisha sifa muhimu zaidi zinazohitajika kuwa upyaviewed wakati wa kuchagua capacitor ya CS.

Jedwali 2. Tabia za capacitors za filamu za SMD

Tabia		PET	PEN	PPS	NPO	X7R	Tantalum
Halijoto ya kufanya kazi (°C)		-55 hadi 125	-55 hadi 125	-55 hadi 140	-55 hadi 125	-55 hadi 125	-55 hadi 125
ΔC/C yenye halijoto (°C)		±5	±5	±1.5	±1	±1	±10
Kipengele cha kutoweka (%)	1 kHz	0.8	0.8	0.2	0.1	2.5	8
	10 kHz	1.5	1.5	0.25	0.1	–	–
	100 kHz	3.0	3.0	0.5	0.1	–	–
Ufyonzaji wa dielectric (%)		0.5	1	0.05	0.6	2.5	–
ESR		Chini	Chini	Chini sana	Chini	Wastani hadi juu	Juu
Kuegemea		Juu	Juu	Juu	Juu	Wastani	Chini

PPS (polyphenylene sulfide) dielectric na capacitors za kauri za NPO hufanya kazi bora katika kategoria zote. Vipimo vya PET (poliesta ya metali) na PEN (metali ya polyphenylene naphthalate) pia hufanya kazi vizuri na vinaweza kutumika katika programu zote za kutambua mguso.
Tantalum capacitors lazima ziepukwe kwa kuwa zina kipengele cha juu sana cha kutoweka na upinzani wa mfululizo wa juu (ESR). Vipashio vya kauri vya X7R vinaweza kutumika katika baadhi ya programu wakati kiwango cha chini nyeti kinahitajika.

Hitimisho
Kama ilivyoelezwa, sampsifa za capacitor ya ling zina jukumu muhimu katika operesheni sahihi na thabiti ya programu ya kuhisi capacitive. Kwa hivyo, ni muhimu kuichagua kwa uangalifu.
Mapendekezo ya programu za maktaba ya kutambua mguso wa STMTouch ni muhtasari hapa chini:

• Ikiwa suluhisho linatumia hali ya nguvu ya chini ya MCU ili kupunguza matumizi ya jumla ya nishati, aina za PET, PEN, PPS, au NPO capacitor lazima zitumike.
• Ikiwa suluhisho linatumia vitambuzi vya kugusa vya mstari au vya mzunguko, aina za PET, PEN, PPS, au NPO capacitor lazima zitumike.
• Ikiwa suluhisho hutumia sensorer za ufunguo tu, aina zote za capacitor isipokuwa tantalum zinaweza kutumika.

Historia ya marekebisho

Jedwali 3. Historia ya marekebisho ya hati

Tarehe	Toleo	Mabadiliko
15-Jul-2013	1	Kutolewa kwa awali.
11-Juni-2014	2	Usaidizi ulioongezwa kwa Mfululizo wa STM32L0 na Msururu wa STM8AL.
20-Okt-2015	3	Jedwali 1 lililosasishwa. Usaidizi ulioongezwa kwa Mfululizo wa STM32L4.
23-Jan-2019	4	Imesasishwa: Kichwa cha hati Jedwali 1. Bidhaa zinazotumika
23-Ago-2021	5	Imesasishwa: Sehemu ya Utangulizi. Jedwali la Bidhaa Zinazotumika. Kanuni ya kupata uhamisho wa Malipo imekamilikaview sehemu.
10-Jan-2023	6	Imesasishwa Utangulizi wa Sehemu katika Jedwali 1. Bidhaa zinazotumika ili kujumuisha mfululizo wa STM32WBA. Ilisasisha hati nzima na mabadiliko madogo.

TANGAZO MUHIMU – SOMA KWA UMAKINI
STMicroelectronics NV na kampuni zake tanzu (“ST”) inahifadhi haki ya kufanya mabadiliko, masahihisho, uboreshaji, marekebisho na uboreshaji wa bidhaa za ST na/au kwa hati hii wakati wowote bila taarifa. Wanunuzi wanapaswa kupata taarifa muhimu kuhusu bidhaa za ST kabla ya kuagiza. Bidhaa za ST zinauzwa kwa mujibu wa sheria na masharti ya ST ya mauzo yaliyopo wakati wa uthibitishaji wa agizo.
Wanunuzi wanawajibika kikamilifu kwa uchaguzi, uteuzi na matumizi ya bidhaa za ST na ST haichukui dhima ya usaidizi wa maombi au muundo wa bidhaa za wanunuzi.
Hakuna leseni, iliyoelezwa au iliyodokezwa, kwa haki yoyote ya uvumbuzi inayotolewa na ST humu.
Uuzaji wa bidhaa za ST zenye masharti tofauti na maelezo yaliyoelezwa hapa yatabatilisha udhamini wowote uliotolewa na ST kwa bidhaa hiyo.
ST na nembo ya ST ni alama za biashara za ST. Kwa maelezo ya ziada kuhusu chapa za biashara za ST, rejelea www.st.com/trademarks. Majina mengine yote ya bidhaa au huduma ni mali ya wamiliki husika.

Maelezo katika waraka huu yanachukua nafasi na kuchukua nafasi ya maelezo yaliyotolewa awali katika matoleo yoyote ya awali ya hati hii.
© 2023 STMicroelectronics - Haki zote zimehifadhiwa

Nyaraka / Rasilimali

ST AN4310 Sampling Mwongozo wa Uchaguzi wa Capacitor kwa Programu za Kuhisi Mguso [pdf] Mwongozo wa Mtumiaji AN4310 Sampling Mwongozo wa Uchaguzi wa Capacitor kwa Maombi ya Kuhisi Mguso, AN4310, SampMwongozo wa Uteuzi wa Ling Capacitor kwa Programu za Kutambua Mguso, Mwongozo wa Uteuzi wa Programu za Kutambua Mguso, Programu za Kutambua Mguso, Programu za Kuhisi, Programu

Marejeleo

• Mwongozo wa Mtumiaji