TCH689-电容式触摸按键ic
触摸IC
单键电容式触摸感应按键芯片
概述：
触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。它可以穿透绝 缘材料外壳（玻璃、塑料等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断 出人体手指触摸动作，从而实现按键功能。
电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点，也不再使用传统金属触摸 的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键做出 来的产品可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传 统机械按钮键以及金属触摸。
一般应用情况下，Cs的值在0—50P左右。
二、 输出模式 TCH01提供几种不同的输出模式、有效电平，用户也可以通过连接MOD、AHL脚位
自己选择，具体见下表：
MOD 悬空 悬空 VDD VDD
AHL 悬空 VDD 悬空 VDD
输出模式及状态 直接输出，高有效 直接输出，低有效 锁定输出，上电低电平 锁定输出，上电高电平
电气特性：
‧最大绝对额定值
参数 工作温度 存储温度 电源电压 输入电压 人体静电
符号 TOP TSTG VDD VIN ESD
条件 ─ ─
Ta=25° C Ta=25° C
─
值 -20 ~ +70 -50 ~ +125 VSS-0.3 ~ VSS+5.5 VSS-0.3 ~ VDD+0.3
>8
单位 ℃ ℃ V V KV
飞翼科技 0755-26616867
Page 1 of 4
封装脚位：
TCH01A v1.0
管脚描述：
管脚号 管脚名称
1
OUT
2
VSS
3
KEY
4
AHL
5
电容式触摸感应按键技术原理及应用
电容式触摸感应按键技术原理及应用电容式触摸感应按键技术原理及应用2010-05-26 12:45:02| 分类：维修| 标签：|字号大中小订阅市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键，以取代传统的机械式按键。
针对此趋势，Silicon Labs公司推出了内置微控制器(MCU)功能的电容式触摸感应按键(Capacitive Touch Sense)方案。
电容式触摸感应按键开关，内部是一个以电容器为基础的开关。
以传导性物体（例如手指）触摸电容器可改变电容，此改变会被內置于微控制器内的电路所侦测。
电容式触摸感应按键的基本原理◆Silicon Labs 现提供一种可侦测因触摸而改变的电容的方法电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的张弛振荡器。
如果不触摸开关，张弛振荡器有一个固定的充电放电周期，频率是可以测量的。
如果我们用手指或者触摸笔接触开关，就会增加电容器的介电常数，充电放电周期就变长，频率就会相应减少。
所以，我们测量周期的变化，就可以侦测触摸动作。
具体测量的方式有二种：(一)可以测量频率，计算固定时间内张弛振荡器的周期数。
如果在固定时间内测到的周期数较原先校准的为少，则此开关便被视作为被按压。
(二)也可以测量周期，即在固定次数的张弛周期间计算系统时钟周期的总数。
如果开关被按压，则张弛振荡器的频率会减少，则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。
Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器(MCU)系列，可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能，连接最多23个感应按键。
而且无须外部器件，通过PCB走线/开关作为电容部分，由内部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。
◆以Silicon Labs的MCU实现触摸感应按键利用Silicon Labs其它MCU系列，仅需搭配无源器件，即可实现电容式触摸感应按键方案。
与C8051F93x-F92x方案相比，唯一所需的外部器件是(3+N)电阻器，其中N是开关的数目，以及3个提供反馈的额外端口接点。
电容式触控IC系列
电容式触控IC系列Tango 系列电容式触控芯片投射电容屏触控芯片型号以及特性Tango 系列电容式触控芯片具有如下的特性运行速度最快每秒扫描数：30000次（最高）；为已面世的扫描速度最快的电容式触控芯片，有了更高扫描频率的支持，可以在相同时间内感应到更多的数在支持手写功能过程中可以更细腻地描述书写的轨迹，速度等信息，一则提高对手写输入的识别率，再则可以记录书写的速度信息，为手写签等领域提供有效支持。
全球功耗最低在手机、MP3等这些以电池为电源设备的应用领域，市场对功耗的要求非常苛刻。
Tango在降低功耗方面主要采用了：∙内置线性电压调整器（Regulator），数字部分采用低电压供电。
∙具有待机功能；当MCU不对该芯片操作时，芯片进入待机状态。
进入待机状态后只保留接口电路工作，功耗仅有100nA。
∙增加数字的处理方式，减少了模拟模块的静态功耗。
抗干扰能力强Tango 系列为目前全球最省电、速度最快、抗干扰能力最强的电容式触摸屏感应IC。
此系列所提供的触摸屏方案解决了目前电容式触摸屏最难克服的环境问题，也就是对于湿度、电磁波的干扰，Tango有绝对的屏蔽处理能力。
对于绘图方面，也解决了一般业者所面临的斜角线锯齿问题，Tango能很准确的提供几近完美、而且是全画面、任何角度的绘图功能。
独具书法手写功能Tango 通过软件识别书写压力，从而达到识别笔触粗细的书法功能。
其它的芯片并不能达到粗细的效果。
这样可以记录更多的书写特征，为手签名识别等领域开拓了空间。
突破大尺寸应用全球第一家有能力可以支持到10寸以上的投射电容式触摸屏的电容式触控芯片厂家,Tango 在大尺寸上面的应用接近于完美,目前已经推出2更大尺寸的触摸屏正在研发中.支持方案采集触摸屏上的数据，通过SPI协议和MCU进行通讯，MCU将采集到的数据进行解析和计算，并以HID的格式向主机报告。
U软件及结构示意图：通讯的形式有：PS/2，USB，I2C，SPI的系统平台为：window7，windows 2000, windows XP,Vistar ,Linux,Andorid,Megoo,Moblin , 支持Wince 6.0，Interl ,ARM案控屏控制IC产业9.3 义隆电子9.4 禾瑞亚9.5 CYPRESS 9.6 升达科技9.7SYNAPTICS(新思)9.8 PIXCIR第十章2010-2015年中国触摸屏行。
电容式触摸IC
电容式触摸IC概述电容式触摸IC是现在常见的一种触摸芯片，常用于各种电容触摸屏幕、键盘等设备上。
其主要作用是将触摸识别的信息经处理后转化为数字信号输出，从而实现对设备的控制。
本文将介绍电容式触摸IC的基本原理、特点、应用领域及发展趋势等方面内容。
基本原理电容式触摸IC的工作原理主要基于电容及交流电路的原理。
当手指或物体触碰电容屏幕时，由于人体具有电感性质，会形成一定程度的电容。
此时触摸芯片会检测所接收到的电容变化，通过电路产生的交流信号将触摸点的位置坐标转换为数字信号输出。
另外，电容式触摸IC简单易用，也是其广泛应用的原因之一。
特点1.高灵敏度：由于电容触摸屏的传感器是基于电容变化原理，因此电容式触摸IC在识别触摸点的位置时非常灵敏。
2.较高的控制精度：由于半导体技术的发展，电容式触摸IC制造技术已日趋成熟，设计精度和稳定性可保证，因此其控制精度相对较高。
3.较强的抗干扰性：电容式触摸IC在处理杂乱干扰的能力也相对较强，尤其在较恶劣的环境下，其可靠性也比较高。
应用领域目前电容式触摸IC已广泛应用于各种触摸屏、键盘、智能家居等领域，尤其在手机、平板电脑等智能移动设备上的应用较为普遍。
除此之外，在工控、汽车等领域中也有着较为广泛的应用。
发展趋势随着科技的发展和芯片技术的日益成熟，电容式触摸IC将有着更广泛的应用领域。
在功能上，未来不仅仅只是触摸点的识别，而是更加加强对于手势的识别，可以实现更加复杂的操作。
在设计方面，电容式触摸IC将会朝着更加灵活、精细化、自适应性等方面进行改善和升级。
总结作为现代电子设备的重要控制元器件之一，电容式触摸IC具有很多优点，如高灵敏度、较高的控制精度等。
随着科技的发展和芯片技术的日益成熟，它在应用领域将会越来越广泛。
可以预见，电容式触摸IC将成为未来各种触摸应用的重要基础。
触摸芯片方案
触摸芯片方案简介触摸芯片是一种集成电路，用于检测和响应人体触碰的设备。
它被广泛应用于手机、平板电脑、家用电器、自动化设备等各种电子产品中。
本文将介绍触摸芯片的工作原理、常见应用领域以及一种常用的触摸芯片方案。
工作原理触摸芯片通过感应和分析人体触碰的电流、电压或电容变化来实现触摸的检测和定位。
常见的触摸芯片工作原理包括电阻式、电容式和声表面波（SAW）式。
•电阻式触摸芯片：利用触摸点与电阻层之间的电阻变化来检测触摸。
它结构简单，成本较低，但对触摸笔等精细触控工具的支持较差。
•电容式触摸芯片：通过读取触摸面上的电容变化来检测触摸，具备较好的精准度和触摸体验。
它分为电容静电感应式和电容投射式两种类型。
•声表面波触摸芯片：利用超声波声表面波在玻璃或塑料上传播时的衰减来检测触摸。
它具备较高的精准度和可靠性，但成本较高。
应用领域触摸芯片在各个领域都有广泛的应用。
手机和平板电脑触摸芯片是手机和平板电脑上触摸操作的核心组件。
它使得用户可以通过手指或触摸笔在屏幕上进行滑动、点击、捏合等操作，实现人机交互。
家用电器在家庭电器中，触摸芯片可以被用于控制和操作不同的功能。
例如，冰箱、洗衣机和空调等家电产品都可以通过触摸芯片来实现触摸控制面板，用于调节温度、选择模式等操作。
汽车触摸芯片在汽车领域的应用越来越广泛。
在中控系统中，触摸芯片可以用于控制音频、导航、空调和座椅等功能。
此外，触摸芯片还可以应用于车内的触摸屏幕、旋钮、按钮等控制元件。
自动化设备触摸芯片也被广泛应用于各种自动化设备中。
例如，工业控制面板、自助终端设备、医疗设备等都可以通过触摸芯片来实现用户与设备的交互。
常用触摸芯片方案目前市场上有多家供应商提供触摸芯片方案，其中一种常用的触摸芯片方案是基于电容式触摸芯片的。
方案概述该方案采用电容静电感应式触摸芯片，支持多点触控和手势操作，具备较好的灵敏度和准确度。
它适用于手机、平板电脑、智能家居等多种应用场景。
技术特点1.高集成度：该方案采用先进的集成电路制造工艺，具备较高的集成度和稳定性。
触摸芯片有哪些
触摸芯片有哪些触摸芯片是一种用于感知用户触摸操作的电子元器件，它可以将触摸屏上的触摸事件转化为电信号，并通过相关算法解析出具体的触摸信息。
触摸芯片在现代的智能手机、平板电脑和其他电子设备中起到了至关重要的作用。
触摸芯片可以分为电容触摸芯片和电阻触摸芯片两种类型。
电容触摸芯片常用于现代的智能手机和平板电脑等设备中。
它利用了电容效应来感知用户的触摸操作。
具体来说，电容触摸芯片是由一组微小的电容传感器组成，这些传感器分布在触摸屏表面。
当用户触摸屏幕时，手指与传感器之间形成一个电容，由此可产生一个电信号。
触摸芯片会感知这个电信号，并将其转化为数字信号输出。
电容触摸芯片的优点是触摸体验好且精度高，能够支持多点触控。
电阻触摸芯片相对于电容触摸芯片来说已经比较陈旧，但在特定场景下仍有一定应用。
电阻触摸芯片由两层透明导电层组成，导电层之间隔着一层绝缘层。
当用户触摸屏幕时，导电层会接触到一起，从而形成一个电路。
触摸芯片会利用这个电路来感知用户的触摸操作。
电阻触摸芯片的优点是价格相对较低，同时也能够支持多点触控。
然而，由于其较低的灵敏度和触摸体验，电阻触摸芯片在现代智能手机和平板电脑等设备中已经不再常见。
除了电容触摸芯片和电阻触摸芯片，还有一些其他类型的触摸芯片。
首先是声表面波触摸芯片（SAW）。
声表面波触摸芯片利用了声表面波的传播原理来感知用户的触摸操作。
它的基本原理是通过触摸板上的超声波传感器和超声波发射器来发射超声波。
当用户触摸屏幕时，触摸点会引起超声波的反射，超声波传感器会检测到这种反射，并将其转化为电信号输出。
声表面波触摸芯片的优点是高灵敏度、耐用性好、防水防尘能力强，适用于户外环境。
其次是压电触摸芯片。
压电触摸芯片是利用压电效应来感知用户的触摸操作。
压电材料在外力作用下会产生电荷，触摸芯片利用这个原理来感知用户的触摸操作。
压电触摸芯片的优点是高灵敏度、响应速度快、适用于高速移动和手套操作。
它常常用于工业控制设备和一些特殊场景。
台湾华矽电容式触摸按键方案
台湾华矽电容式触摸按键方案
沛城科技代理的MosArt(台湾华 矽半导体公司)致力于电容式触摸芯 片的研发。MosArt的MA83/86系列电 容式触摸感应芯片，可广泛应用于 消费类电子产品，例如LCD TV/显示 器、DPF(数码相框)、小家电、家庭 音箱、教育类、玩具类、PC周边类、 手持通讯类等产品，简而言之，把耐 用性、易用性和美观性作为主要考虑 因素的都是其应用领域。
电容性传感正迅速成为适合面板 显示器和媒体控制应用的解决方案。 耐用性的提高、材料用量的减少，再 加上灵巧简洁的外观，使得其广受各 类应用的青睐。
成熟，在音响产品、触摸产品、以及 触摸音响等相关产品方面均有成熟的 解决方案以满足客户不同的需求，设 计的产品灵敏度一致性好，抗干扰能 力强，音量调节采用模拟电位器的滑 圈方式，符合一般的操作习惯，外观 由于无机械的按键，可设计得更精 美。以下为原理框图。
专用多任务非抢占式嵌入式内核，集 成了FAT16/32文件系统、USB/SD设备 管理、按键扫描和IR解码模块. 内置增 强型8051内核MCU，方便客户通过软 件的应用层进行二次开发。
产品应用 随着MP3、WMA等数字音频的
流行，以及大容量存储介质的迅速发
展，人们随时随地都在享受音乐，具 有USB HOST功能的产品也越来越多 的出现在各类消费类产品中：桌面音 响，车载音响，游戏机，广告机，公 交报站系统，音乐冰箱，浴室音响， 音乐盒等等。由于USB HOST产品体 积小，不但可单独设计，更容易设计 在其他产品中，在外观设计方面更可 做到小、巧、美、精，所以应用范围 十分广泛。
技 术 分 销 Technical Distribution
责任编辑：李健
ADC、2通道AUX、RESET、LCD 驱动 器、LDO、OTP(一次可编程)，可以 大大简化外围电路，降低BOM成本； 同时提升了各项音频性能指标，音质 更加完美；是一款高性价比的解码芯 片。芯片设计非常智能化，待机功耗 低；采用低时钟模式设计，消除对 AM/FM模块的干扰；新增SPI接口， 直接解码D代理 山景USB HOST 音 响方案与 华矽触摸 方案已很
TCH系列电容感应式触摸IC设计参考
2、 TCH08D 芯片灵敏度设定脚 SL1-SL4 哪个调节幅度最大？ 答：TCH08D 的 SL1-SL4 脚的接发分接地和悬空 2 种状态，接地灵敏度低，悬空灵敏度高。SL1、SL2、 SL3、SL4 的调节幅度分别为 2、4、8、16。可以参考附表一可以得到通俗的理解。
S2：2阶灵敏度调整 S1：1阶灵敏度调整
计算电压时候需要考虑IC内部导通电阻大约500欧姆
接地灵敏度低，悬空高
K7
+3. 3 V
K6
U1
C
1 OSL
SL4 28
C
K5
2 I7
SL3 27
S3
K4
3 I6
SL2 26
S2
K3
4 I5
SL1 25
S1
5 I4
DV 24
K2
6 I3
Q7 23
7 I2
Q6 22
附图二：
1
2
应用矩阵模式可以实现同主系统A/D接口通讯
D
A/D口读取按键原理图1
3
4
应用2个A/D口可以读8个KEY的信息。
如果2个KEY同时按，
输出电压为2个KEY电压其中较高电压 ！
所以：KEY的优先级别为：K6>K4>K2>K0
D
根据此原理用户也可以重选电阻值，以获得其他电压输出！
S3：3阶灵敏度调整
R6 3.60K
R4 3.60K
K7 --- 3.15V
AD1
K5 --- 2.34V
K3 --- 1.86V
TCH683E
TCH683E八键触摸应用概述：触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。
它可以穿透绝缘材料外壳（玻璃、塑料等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作，从而实现按键功能。
电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点，也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。
电容式感应按键做出来的产品可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传统机械按钮键以及金属触摸。
TCH683E是TCH68系列中的带BCD码输出模式，带背光指示有效输出口和按键有效信号或蜂鸣器信号输出口，用户可以选择灵敏度。
适用各种家电、影音数码产品的应用。
特点：y超强抗EMC干扰，除能够防止手机等一般EMC干扰外，还能防止功率大到5W的对讲机发射天线靠近和接触干扰。
y极简单外围电路，最简单的应用只需要一颗参考电容，无需要复杂外围元件。
（视客户要求如需要提高ESD和EMC则需每个按键接1颗电阻）y超宽工作电压2.2V - 5.5V ，使用范围非常广泛，能应用在目前广泛应用的3.3V系统和3.0V电池系统。
（3.0V以下工作需要注明低压版本）。
y环境温度湿度变化自动适应，环境缓慢适应技术的应用，使得芯片无限长时间连续工作不会出现灵敏度差异。
y可调灵敏度，可以通过多种方式来调整灵敏度。
y提供BCD输出模式，方便用户系统接口。
y上电快速初始化，在0.2S左右内芯片就可以检测好环境参数包括自动适应，按键检测功能开始工作。
y灵敏度自动适应，各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同，能够自动检测并适应，不同按键灵敏度做到几乎完全一致。
y抗电源电压跌落，当系统电源突然降低，芯片自动检测并停止输出，有效防止误动作。
y TSSOP-20L超小超薄封装功能规格：y工作电压： 3.2V—5.5Vy工作电流：1—2mAy按键通道： 8通道y输出模式： Q4—Q7输出BCD码y多键抑制： 2键同时按下时间优先输出（K1+K5、K4+K8组合键），3键同时按抑制y灵敏度调节：Cs电容和输入选项2种方式y上电初始化时间：电源稳定后200ms左右y按键去抖动时间：60mSy按键最长时间限制：60Sy背光输出延时： 4-6Sy低电压自动复位（LVR）： 2.5-3.2Vy封装 ： TSSOP20L应用示例：※ 请按照I0、I1、I2…I7的顺序来选用按键输入，不用的按键输入口直接接地。
电容式感应触摸芯片功能说明
触控焊盘自身存在一个分布电容。当手指或者其它物体接近触控焊盘时，触 控焊盘周围的环境（地）改变，导致其分布电容发生变化。这种变化由触控芯片 内部的专用电路转换成频率信号后，交给芯片内部软件处理，而后作出相应的控 制动作。
3、特征
1> 最多支持 8 通道触摸按键 2> 输出可选择为 IIC 或者一对一接口（1 脚选择） 3> 一对一接口下灵敏度端口电容细调，外部电阻 6 级粗调 ， IIC 下内部寄存器设置， 4> 端口内部集成电阻，可省略串入电阻 5> 单多按键模式，长短按时间内部寄存器可设置 6> 上电 0.5S 快速初始化 7> 可过电流注入 10V、电子群脉冲 4KV、静电 15KV（非接触）测试 8> 防尘、防水、环境改变自动校准
7 IIC 通信
7.1 开始与停止
7.2 从机地址
7.3 写数据
7.4 读数据
7.5 数据传输注意事项 1，发送数据必须一次全部写入共 17 字节数据。16 字节(0xD0~0xDF)+1 字节校验和，单字节写入和校验码错误写入数据都会被丢弃； 2，传输速率<100K； 3，SDA/SCL 线均需要设置为开漏接口，输出高为外部电阻上拉产生。 输出低，芯片直接拉低。 4，从机（YS8XX）忙碌时 SCL 为低电平，此期间主机不可传输数据。 主机传输数据前，检查 SCL 为高，才能传输下一个数据。
读
按键数量
1-24Key
读
EEPROM 状态 Bit7=1 资料错误 Bit2=1 忙碌
保留
读
按键输出
Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0
08H K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1
TCH68x系列8键触摸芯片
TCH68x系列8键触摸芯片概述：触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。
它可以穿透绝缘材料外壳（玻璃、塑料等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作，从而实现按键功能。
电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点，也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。
电容式感应按键做出来的产品可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传统机械按钮键以及金属触摸。
TCH68x是一款高性价比的8通道触摸感应检测IC，能提供最多种输出方式，应用领域广泛。
特点：y超强抗EMC干扰，除能够防止手机等一般EMC干扰外，还能防止功率大到5W的对讲机发射天线靠近和接触干扰。
y极简单外围电路，最简单的应用只需要一颗振荡电容，按键触摸盘直接接入芯片无需要任何外围元件。
（视客户要求如需要提高ESD和EMC则需接1颗电阻）y防水干扰、水溅、水淹。
在水珠突然覆盖按键不会误动作，水珠连接2键无影响。
y超宽工作电压2.0V - 5.5V ，使用范围非常广泛，能应用在目前广泛应用的3.3V系统和3.0V电池系统。
y极低睡眠电流5μA，睡眠状态能灵敏检测按键并唤醒功能。
在电池应用场合具有相当的优势。
y环境温度湿度变化自动适应，环境缓慢适应技术的应用，使得芯片无限长时间连续工作不会出现灵敏度差异。
y可调灵敏度，可以通过多种方式来调整灵敏度。
y提供多种输出模式，不同系列输出模式不一样，用户也可根据自己的实际要求来定制接口。
y上电快速初始化，在0.2-0.5S内芯片就可以检测好环境参数包括自动适应，按键检测功能开始工作。
y灵敏度自动适应，各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同，TCH68x能够自动检测并适应，不同按键灵敏度做到几乎完全一致。
y抗电源电压跌落，当系统电源突然降低，芯片自动检测并停止输出，有效防止误动作。
y SOP-24L，TSSOP-20L封装管脚排列：SOP-24PIN TSSOP-20PIN24PIN 管脚20PIN管脚名称功能描述1 1Q0 功能脚02 2Q1 功能脚13 3VSS 接电源负端4 4Q2 功能脚25 5Q3 功能脚36 6Q3 功能脚47 7Q5 功能脚58 8VDD 接电源正端9 -RES 复位脚，低电平复位10 9 Q6 功能脚611 10 Q7 功能脚712 - NC 空脚13—16 11—14 I0—I3 按键K1-按键K4输入17 15 CS1 振荡电容脚118 16 CS2 振荡电容脚2 19—22 17—20 I0—I3 按键K5-按键K8输入23 - NC 空脚24 - NC 空脚电气特性：‧最大绝对额定值‧DC/AC 特性：(测试条件为室内温度=25℃)※ Cs 值根据PCB 的布线分布电容和用户需要的灵敏度实际调整。
电容式触摸感应按键技术原理及应用
电容式触摸感应按键技术原理及应用2010-05-26 12:45:02| 分类：维修 | 标签： |字号大中小订阅市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键，以取代传统的机械式按键。
针对此趋势，Silicon Labs公司推出了内置微控制器(MCU)功能的电容式触摸感应按键(Capacitive Touch Sense)方案。
电容式触摸感应按键开关，内部是一个以电容器为基础的开关。
以传导性物体（例如手指）触摸电容器可改变电容，此改变会被內置于微控制器内的电路所侦测。
电容式触摸感应按键的基本原理◆Silicon Labs 现提供一种可侦测因触摸而改变的电容的方法电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的张弛振荡器。
如果不触摸开关，张弛振荡器有一个固定的充电放电周期，频率是可以测量的。
如果我们用手指或者触摸笔接触开关，就会增加电容器的介电常数，充电放电周期就变长，频率就会相应减少。
所以，我们测量周期的变化，就可以侦测触摸动作。
具体测量的方式有二种：(一)可以测量频率，计算固定时间内张弛振荡器的周期数。
如果在固定时间内测到的周期数较原先校准的为少，则此开关便被视作为被按压。
(二)也可以测量周期，即在固定次数的张弛周期间计算系统时钟周期的总数。
如果开关被按压，则张弛振荡器的频率会减少，则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。
Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器(MCU)系列，可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能，连接最多23个感应按键。
而且无须外部器件，通过PCB走线/开关作为电容部分，由内部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。
◆以Silicon Labs的MCU实现触摸感应按键利用Silicon Labs其它MCU系列，仅需搭配无源器件，即可实现电容式触摸感应按键方案。
与C8051F93x-F92x方案相比，唯一所需的外部器件是(3+N)电阻器，其中N是开关的数目，以及3个提供反馈的额外端口接点。
触摸ic原理
触摸ic原理
触摸IC（Touch IC）是一种用于触摸屏幕上的触摸操作的集成电路。
它负责接收触摸屏幕上触摸点的位置信息并将其转换为数字信号输出给相关设备。
触摸IC常见的工作原理有以下几种：
1. 电阻式触摸IC：由两层导电膜构成，当用户通过触摸将两层导电膜接触在一起时，触摸IC会检测到电阻值的变化，并通过分析电阻值的变化来确定触摸位置。
2. 电容式触摸IC：在触摸屏上布置一定数量的传感电极，当用户触摸屏幕时，触摸IC会感应到电容的变化，并根据电容变化的位置和大小来判断触摸位置。
3. 表面声波触摸IC：将一些超声波发射器和接收器布置在屏幕的四角，当用户触摸屏幕时，超声波在触摸点产生变化，触摸IC通过分析超声波信号的变化来确定触摸位置。
4. 光学式触摸IC：通过布置一些红外线发射二极管和接收光电二极管形成一个网状的红外线光栅，当用户触摸屏幕时，触摸IC会检测到红外线的变化，并通过分析变化的位置和幅度来确定触摸位置。
不同的触摸IC工作原理会有一定的特点和适用范围，选择合适的触摸IC类型可以提高触摸屏幕的灵敏度和准确性。
TCH68x系列8键触摸芯片
TCH68x系列8键触摸芯片概述：触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。
它可以穿透绝缘材料外壳（玻璃、塑料等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作，从而实现按键功能。
电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点，也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。
电容式感应按键做出来的产品可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传统机械按钮键以及金属触摸。
TCH68x是一款高性价比的8通道触摸感应检测IC，能提供最多种输出方式，应用领域广泛。
特点：y超强抗EMC干扰，除能够防止手机等一般EMC干扰外，还能防止功率大到5W的对讲机发射天线靠近和接触干扰。
y极简单外围电路，最简单的应用只需要一颗振荡电容，按键触摸盘直接接入芯片无需要任何外围元件。
（视客户要求如需要提高ESD和EMC则需接1颗电阻）y防水干扰、水溅、水淹。
在水珠突然覆盖按键不会误动作，水珠连接2键无影响。
y超宽工作电压2.0V - 5.5V ，使用范围非常广泛，能应用在目前广泛应用的3.3V系统和3.0V电池系统。
y极低睡眠电流5μA，睡眠状态能灵敏检测按键并唤醒功能。
在电池应用场合具有相当的优势。
y环境温度湿度变化自动适应，环境缓慢适应技术的应用，使得芯片无限长时间连续工作不会出现灵敏度差异。
y可调灵敏度，可以通过多种方式来调整灵敏度。
y提供多种输出模式，不同系列输出模式不一样，用户也可根据自己的实际要求来定制接口。
y上电快速初始化，在0.2-0.5S内芯片就可以检测好环境参数包括自动适应，按键检测功能开始工作。
y灵敏度自动适应，各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同，TCH68x能够自动检测并适应，不同按键灵敏度做到几乎完全一致。
y抗电源电压跌落，当系统电源突然降低，芯片自动检测并停止输出，有效防止误动作。
y SOP-24L，TSSOP-20L封装管脚排列：SOP-24PIN TSSOP-20PIN24PIN 管脚20PIN管脚名称功能描述1 1Q0 功能脚02 2Q1 功能脚13 3VSS 接电源负端4 4Q2 功能脚25 5Q3 功能脚36 6Q3 功能脚47 7Q5 功能脚58 8VDD 接电源正端9 -RES 复位脚，低电平复位10 9 Q6 功能脚611 10 Q7 功能脚712 - NC 空脚13—16 11—14 I0—I3 按键K1-按键K4输入17 15 CS1 振荡电容脚118 16 CS2 振荡电容脚2 19—22 17—20 I0—I3 按键K5-按键K8输入23 - NC 空脚24 - NC 空脚电气特性：‧最大绝对额定值‧DC/AC 特性：(测试条件为室内温度=25℃)※ Cs 值根据PCB 的布线分布电容和用户需要的灵敏度实际调整。
触摸IC芯片方案
触摸IC芯片方案引言触摸IC芯片是现代电子设备中广泛使用的一种核心元件，它能够实现触摸屏幕的精准控制和手势识别等功能。
本文将介绍触摸IC芯片的基本原理、主要应用领域以及几种常见的触摸IC芯片方案。
基本原理触摸IC芯片是由一系列微小电容结构组成的。
当人的手指或其他导电物体接触屏幕时，会形成消除电场的路径，导致触摸点周围的电容值发生变化。
芯片通过测量这些电容值的变化来判断触摸点的位置和手势。
目前，常见的触摸IC芯片主要采用电容触摸技术，包括基于电阻式触摸和电容式触摸两种。
电阻式触摸IC芯片利用一层具有均匀电阻性的薄膜和一层带有均匀电流的电极薄膜构成两组电阻网络，通过测量电压差来确定触摸点的位置。
电容式触摸IC芯片则利用感应电极形成的电场来检测触摸点的位置。
主要应用领域触摸IC芯片广泛应用于各种电子设备中，包括智能手机、平板电脑、汽车导航系统、工业控制面板等。
以下是几个主要应用领域的介绍：智能手机和平板电脑随着智能手机和平板电脑的普及，触摸IC芯片在这些设备中起着至关重要的作用。
它能够实现多点触控、手势识别和滑动操作等功能，提供了更加直观、方便的用户体验。
汽车导航系统触摸IC芯片在汽车导航系统中的应用越来越普遍。
通过触摸屏幕操作，驾驶员可以方便地控制导航、音频和多媒体系统，更加安全地驾驶车辆。
工业控制面板在工业控制领域，触摸IC芯片常被用于控制面板上。
工业设备的操作界面通常需要高精度的触摸控制，触摸IC芯片能够满足这一需求，提供可靠、精准的触摸输入。
常见的触摸IC芯片方案CypressCypress是一家知名的半导体公司，提供了多种触摸IC芯片方案。
他们的方案包括单点触摸、多点触摸和手势识别等功能。
Cypress的触摸IC芯片具有低功耗、高响应速度和精确的触摸控制性能。
AtmelAtmel是一家全球领先的微控制器制造商，也提供了多种触摸IC芯片方案。
他们的方案支持多种触摸技术，包括电容式、电阻式和表面声波等。
触摸ic原理
触摸ic原理
触摸IC（Integrated Circuit）是一种用于触摸屏技术的集成电路。
它的原理是基于电荷耦合设备（CCD）和电容耦合设备（CDC）的工作机制。
在触摸屏上，触摸IC作为一个控制器，负责感知触摸操作并
将其转化为电信号。
触摸IC中的晶体管网络会记录和处理这
些电信号。
当有物体触摸屏幕时，触摸IC会感知到电荷的变化，进而将这个变化转化为数字信号。
触摸IC能够准确地判
断出触摸点的位置和力度。
触摸IC中的电容耦合设备（CDC）主要由控制电路和电容传
感器组成。
电容传感器一般由一组金属电极构成，这些电极被分布在屏幕的不同位置和方向上。
当手指触摸屏幕时，电容传感器会感知到电荷的变化，并将其转化为电信号。
控制电路会对这些电信号进行处理，从而确定出触摸点的位置和触摸力度。
触摸IC中的电荷耦合设备（CCD）则是通过网格结构的晶体
管来实现的。
当有物体触摸屏幕时，晶体管的电荷状态会发生变化，触摸IC会对这个变化进行记录和处理。
通过一系列的
算法和计算，触摸IC能够准确地确定触摸点的位置和触摸力度。
总之，触摸IC是一种基于电荷耦合设备和电容耦合设备工作
原理的集成电路。
它能够感知触摸屏上的触摸操作，并将其转化为数字信号，从而实现触摸屏的功能。
电容式触摸感应按键[实用新型专利]
![电容式触摸感应按键[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7135263a80eb6294dc886c15.png)
专利名称：电容式触摸感应按键
专利类型：实用新型专利
发明人：夏天,万泉应,叶剑江,刘玉芬申请号：CN201020103676.0
申请日：20100129
公开号：CN201639562U
公开日：
20101117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种电容式触摸感应按键，设置在检测电路板上，包括触摸弹簧、平板金属感应电极以及触摸面板。
所述平板金属感应电极的底面设有数个连接凹肋，该连接凹肋嵌接触摸弹簧的上端，触摸弹簧的下端连接检测电路板。
所述平板金属感应电极的中央设有定位中孔，所述触摸面板的底面设有定位销，定位销插入定位中孔内。
本实用新型的电容式触摸感应按键具有良好的空间适应性、优异的触摸效果、安装便捷性、材料提升环境适应性以及触摸弹簧生产简单等项优点。
申请人：惠而浦(中国)投资有限公司
地址：201206 上海市浦东金桥出口加工区宁桥路600号
国籍：CN
代理机构：上海明成云知识产权代理有限公司
代理人：常明
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TCH689 V2.1
电源要求：
TCH6x系列的电压范围可以达到2.2V—5.5V，在此范围内IC可以正常工作。但是在工作期 间，IC电源电压值必须保证相对稳定（一般不超过100mV/分钟）。所以在大多数场合，建议 电源使用三端稳压IC供电，以保证IC电源的稳定。使用稳压二极管或者电池直接供电的场 合，则要求保证电源无剧烈波动。
工作电流 振荡电容*
输入口 输入口 输出口灌电流 输出口拉电流 低电压复位※
VDD
VDD IOP
Cs
VIL VIH IOL IOH LVR
VDD=3.3V 工作状态
输入低电压 输入高电压 VDD=5V, Vol=0.6V VDD=5V, Voh=4.3V
最小 典型 值值 3.2 3.3 2.2 3.3 -1 4700 -00.8 -2 - -1 2.50 2.80
※ 更多的注意事项请参考《TCH6x系列触摸设计参考》。
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电气特性：
‧最大绝对额定值
参数 工作温度 存储温度 电源电压 输入电压 ESD 电压
TCH689 联系方式：胡先生 手机： １３９２３８１７６５２
ＱＱ：３５０９６３２８ Ｅ－ｍａｉｌ：ｉｃ０７５５＠１６３．ｃｏｍ
TCH689是TCH68系列中的7按键设计，直接输出模式带高阻态，带有蜂鸣 器信号和背光信号，适合数码家电等应用。
特点：
y 超强抗EMC干扰，除能够防止手机等一般EMC干扰外，还能防止功率大到5W的对讲机发 射天线靠近和接触干扰。
y 极简单外围电路，最简单的应用只需要一颗振荡电容，无需要复杂外围元件。（视客户 要求如需要提高ESD和EMC则需每个按键接1颗电阻）
I1
10 Q7
I0
TCH68-9 TSSOP-20L
输出蜂鸣器信号
20 19 R8 18 R7 17 R6 16 15 14 R4 13 R3 12 R2 11 R1
4K7
低电平，60ms
K7 K6 K5
Cs
Cs
562J-822J K4
K3 K2 K1
※ 如果使用不到8个按键应用，请按K1，K2等顺序选用，将不用的I7等直接接地。
※ 根据情况调整合适的RC值，R可以增加到100-200欧姆，但要考虑R会产生压降。蜂鸣器、 背光LED等其他负载应该放到R之前取电。
※ 使用RC滤波的前提是触摸IC管脚没有输出负载变化。若负载变化会R上反而造成电压 波动影响系统稳定。
2）、LC滤波能够起到防止较大幅值的高频干扰的作用，如下图：
※ 使用 LC 滤波需要考虑 L 的内阻造成的电压降。 3）、还有使用二极管方式可以防止电机启动、蜂鸣器和红外发射等引起的电压跌落，如图：
y 3个按键同时被按下被认为是无效操作，系统会停止输出重新检测环境。可以克服环境 剧变，电源变化等造成错误输出。
y 按键时间最长时间限制为12S，超过该时间按键无效。
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2. 从触摸PAD或者感应弹簧片到IC管脚的连线长度尽量不绕太远，同时应该尽量避免连 线之间的耦合电容，也要避免与其他跳变信号线有耦合电容。
3. 灵敏度与触摸PAD或者感应弹簧片面积成正比，与外壳厚度成反比。根据外壳厚度和 尺寸选择合适的触摸面积。一般玻璃外壳比塑料更高穿透力。（参考：塑料壳厚2mm 触摸面积 12x12mm）
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TCH689 V2.1
TCH689 七键直接输出触摸芯片
概述：
触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。它可以穿透绝缘材料外壳 （玻璃、塑料等等），通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作， 从而实现按键功能。电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点，也不再使用传统金属触 摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键做出来的产品 可靠耐用，美观时尚，材料用料少，便于生产安装以及维护，取代传统机械按钮键以及金 属触摸。
TCH689 V2.1
TCH689 -- 7按键直接输出应用
Q0---Q6 输出 对应 K1-K7按键信号,有按键低电平
+5V
R5 30
C1 +
C2
47uF
104
输出背光信号 低电平，延时5S
1
1 Q0
I7
2 Q1
I6
3 VSS
I5
4 Q2
Байду номын сангаасI4
5 Q3
CS2
6 Q4
CS1
7 Q5
I3
8 VDD
I2
9 Q6
y Q7平时高阻抗，有按键输出低电平，无按键5S后恢复高电阻。
y I7脚有按键时输出60ms的低电平信号，可以用来做直流蜂鸣器信号。
y 2个按键同时按下时候，按照时间和强度优先的原则只输出一个有效信号。该功能可以 有效避免按键比较密集时大拇指容易同时触发2个按键的问题。（若需要实现2按键同时 有效，需要申请样品时另外备注。）
y 超宽工作电压2.0V - 5.5V ，使用范围非常广泛，能应用在目前广泛应用的3.3V系统 和3.0V电池系统。（3.0V以下工作需要注明低压版本）。
y 环境温度湿度变化自动适应，环境缓慢适应技术的应用，使得芯片无限长时间连续工 作不会出现灵敏度差异。
y 可调灵敏度，可以通过多种方式来调整灵敏度。 y 提供直接输出模式，方便用户系统接口。 y 空闲状态输出高阻态，接近机械按纽特性。 y 上电快速初始化，在0.2S左右内芯片就可以检测好环境参数包括自动适应，按键检测
※ 低压版本没有低电压复位功能。
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TSSOP20L封装尺寸：
TCH689 V2.1
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4. 触摸PAD与PAD之间应该尽量留一定的间距，以保证手指头触摸时不会覆盖到2个PAD。 PAD与PAD之间距离足够保持2mm以上，防止PAD与PAD相互感应。
5. PAD与地的寄生电容越大则需要的Cs电容的值越大所以灵敏度越低，但PAD的背面以及 IC周围铺地会抑制干扰，同时会引入寄生电容带来不好效果，建议感应PAD的周围与 背面一般不铺地，如果一定需要铺地请参考《TCH6x布线注意事项》。
V2.1
符号 TOP TSTG VDD VIN ESD
条件 ─ ─ 25℃ 25℃ ─
值 -20 ~ +70 -50 ~ +125 VSS-0.3 ~ VSS+5.5 VSS-0.3 ~ VDD+0.3
>5
单位 ℃ ℃ V V KV
‧DC/AC 特性：(测试条件为室内温度=25℃)
参数
符号
测试条件
工作电压（普通版本） 工作电压（低压版本※）
※ 硅二极管产生的压降较大，可以使用锗二极管例如 1N60。 二极管压降会随温度变化而 变化，也需要考虑。
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TCH689 V2.1
注意事项：
1. 使用用双面PCB，可以在顶层使用圆形、方形等作为触摸PAD，从触摸PAD到IC管脚的 连线应该尽量走在触摸点PAD的另外一面。同时连线应该尽量走细，不要绕太远。使 用单面板则一般需要使用感应弹簧片。
6. 触摸PAD或者感应弹簧片与绝缘外壳应压合紧密，保持平整。外壳与PAD之间可以采用 非导电胶进行粘和，例如压克力胶3M HBM系列。
7. Cs电容建议使用温度系数比较小的5%精度涤纶电容。如需贴片电容则必须使用10%或 更高精度的NPO材质电容或X7R材质电容。
8. 对多余按键口的处理：应该按照I0，I1，I2…I7的顺序来选用按键输入，剩余的不用 的按键输入口直接接地就好。例如：只用7个按键则应该选择I0-I6，将I7接地。而不 能选用I7，将I0—I6中的按键口接地。
在许多应用系统中，即使使用了三端稳压IC供电，但由于系统干扰、负载带电机等等原 因，IC电源会有一定的纹波干扰。TCH6x有特有的抗干扰机制，可以抗50Hz电源纹波Vpp值 达到100mV—300mV（一般视灵敏度调节不同而不同）。
除非触摸IC单独使用一个三端稳压IC供电并且无蜂鸣器、背光等负载。 否则还是建议电 源做一些滤波的处理，以达到更好的按键效果。 1）、最常用的简单RC滤波能起到防止系统干扰的作用，如下图：
功能开始工作。 y 灵敏度自动适应，各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同，能够自动检
测并适应，不同按键灵敏度做到几乎完全一致。 y 抗电源电压跌落，当系统电源突然降低，芯片自动检测并停止输出，有效防止误动作。 y TSSOP-20L超小超薄封装
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应用示例：
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最大 值 5.5 5.5 8200 0.2 1.0 3.20
单位
V V mA PF VDD VDD mA mA V
※ 需求低压版本需要特别注明。
※ Cs 值根据PCB的布线分布电容和用户需要的灵敏度实际调整。Cs电容有一定的选择范围 （因PCB走线布局等决定），太大或者太小系统无法工作。 Cs 值越大灵敏度越低。 Cs 电容建议使用温度系数比较小的5%精度涤纶电容。 如需贴片电容则必须使用10%或更高精度的NPO材质电容或X7R材质电容。
※ Cs电容有一定的选择范围（因PCB走线布局等决定），太大或者太小系统无法工作。图例中的值只