Microchip MTCH112雙通道接近觸摸控制器：設(shè)計(jì)應(yīng)用新選擇

在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，觸摸和接近感應(yīng)功能變得越來越重要。Microchip的MTCH112雙通道接近/觸摸控制器為工程師們提供了一種便捷且強(qiáng)大的解決方案。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：MTCH112T-I SN.pdf

一、強(qiáng)大特性，滿足多樣需求

電容式接近檢測(cè)系統(tǒng)

MTCH112采用電容式接近檢測(cè)系統(tǒng)，具有高信噪比（SNR），這意味著它能夠在嘈雜的環(huán)境中準(zhǔn)確地檢測(cè)到接近或觸摸動(dòng)作。其靈敏度可調(diào)節(jié)，還配備了噪聲抑制濾波器，掃描方法能主動(dòng)優(yōu)化以衰減最強(qiáng)的噪聲頻率。自動(dòng)校準(zhǔn)功能帶有可選的用戶預(yù)設(shè)，動(dòng)態(tài)閾值管理可根據(jù)環(huán)境噪聲水平調(diào)整傳感器的靈敏度。例如，在不同的環(huán)境噪聲下，傳感器能自動(dòng)調(diào)整閾值，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

低功耗與快速響應(yīng)

該控制器具有高度可配置的低功耗模式，傳感器采樣之間的睡眠間隔可在1ms到4s之間調(diào)整，這使得它在電池供電的設(shè)備中表現(xiàn)出色。同時(shí)，它的響應(yīng)時(shí)間低至10ms，能夠快速響應(yīng)觸摸或接近動(dòng)作，為用戶帶來流暢的操作體驗(yàn)。

硬件錯(cuò)誤檢測(cè)與寬工作范圍

硬件錯(cuò)誤檢測(cè)功能可通知用戶是否有傳感器短路到VDD、VSS或其他傳感器，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。其工作電壓范圍為1.8V到3.6V，工作溫度范圍為 -40°C到 +85°C，能適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境。

二、通用描述，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單高效

MTCH112為任何應(yīng)用添加接近和/或觸摸傳感器檢測(cè)提供了簡(jiǎn)單的方法。它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電容式傳感器或一個(gè)傳感器和一個(gè)有源保護(hù)驅(qū)動(dòng)。通過I2C接口的可選設(shè)備配置允許在生產(chǎn)環(huán)境中加載預(yù)設(shè)。默認(rèn)使用自動(dòng)校準(zhǔn)程序來選擇最佳選項(xiàng)，無需用戶進(jìn)行復(fù)雜的配置。例如，在批量生產(chǎn)的設(shè)備中，可以提前設(shè)置好預(yù)設(shè)參數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

該控制器使用復(fù)雜的優(yōu)化算法來主動(dòng)消除信號(hào)中的噪聲。在測(cè)量噪聲水平時(shí)，會(huì)更新接近或觸摸檢測(cè)的要求，以反映讀數(shù)中的不確定程度。當(dāng)首次檢測(cè)到按下動(dòng)作時(shí)，閾值會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)，為“釋放”和下一次按下選擇智能閾值，從而動(dòng)態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)的信噪比。

三、封裝類型與引腳說明

封裝類型

MTCH112有8引腳的SOIC和DFN封裝可供選擇，滿足不同的設(shè)計(jì)需求。

引腳說明

• MTI：連接傳感器到該輸入，建議使用至少4.7kΩ的附加電阻以獲得最佳抗噪性，支持電容高達(dá)40pF的傳感器。傳感器的基礎(chǔ)電容應(yīng)盡量小，這樣在手指接近時(shí)電容變化的百分比會(huì)更大，提高檢測(cè)靈敏度。
• MTGRD0：如果MTGRD0的走線環(huán)繞MTI0的走線和傳感器，其波形可以屏蔽MTI0的傳感器免受附近噪聲源或電源平面的影響。該引腳與MTI0同相驅(qū)動(dòng)，以最小化兩個(gè)引腳之間的電壓差，且不會(huì)干擾MTI1傳感器的電容變化測(cè)量。
• MTO：mTouch輸出引腳始終由設(shè)備驅(qū)動(dòng)到VDD或VSS。MTCH112的OUTCON寄存器決定MTO/INT引腳的行為，該引腳始終為低電平有效，輸出狀態(tài)可在設(shè)備的OUTCON寄存器中調(diào)整。如果未選擇輸出狀態(tài)選項(xiàng)，MTO引腳可作為主設(shè)備的中斷信號(hào)。
• SDA/SCL：這兩個(gè)引腳是I2C接口的串行數(shù)據(jù)（SDA）和時(shí)鐘（SCL）連接，應(yīng)通過1.5k上拉電阻連接到I2C主設(shè)備的SDA和SCL信號(hào)。

四、功耗分析

MTCH112的功耗與時(shí)鐘頻率和睡眠間隔有關(guān)。從功耗表中可以看出，隨著睡眠間隔的增加，功耗顯著降低。例如，在16MHz時(shí)鐘頻率下，睡眠間隔為0時(shí)，典型功耗為640μA（1.8V），而當(dāng)睡眠間隔增加到64s時(shí)，典型功耗降低到0.4μA（1.8V）。工程師們可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇時(shí)鐘頻率和睡眠間隔，以平衡功耗和性能。

五、總結(jié)與思考

Microchip的MTCH112雙通道接近觸摸控制器憑借其豐富的特性、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，為電子工程師們提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)注意引腳的連接和配置。大家在使用這款控制器的過程中，有沒有遇到過什么有趣的問題或者獨(dú)特的應(yīng)用案例呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。