【应用】电容检测芯片SPT513S用于TWS双入耳+温补应用，内置3个检测通道和1个GPIO

时间： 2022-08-22 来源：普林芯驰

技术问答

SPT513S是普林芯驰为TWS耳机研发的电容检测芯片，集入耳、触摸、滑动及压感检测多功能于一体，具有超高灵敏度，超低功功耗的特点，支持GPIO、I2C、UART事件上报方式，应用于TWS耳机上的多种人机交互场景。芯片引脚定义图，功能定义如下图。

SPT513S有3路电容检测通道SNS0~SNS2，以及1路专用补偿通道SNSR。芯片内置专用补偿算法，补偿通道SNSR能够对3个检测通道数据进行补偿，降低因为TWS耳机佩戴环境温度漂移带来的误识别或者SNR下降，提高检测准确率，改善TWS耳机的佩戴体验。

单通道入耳检测存在一些误触因素，如佩戴时手指容易接触到入耳Sensor、耳机在耳内转动可能出耳等，越来越多的品牌机型开始使用双通道入耳检测方式。SPT513S支持双通道入耳检测，由芯片内部算法处理逻辑，通过GPIO直接反馈入耳状态。任意选择SNS0~SNS2中的2个检测通道组成双入耳检测通道。基于SPT513S双入耳+温补的应用框图如下：

由SNS1和SNS2组成双入耳检测通道，GPIO0上报入耳状态事件。当SNS1、SNS2同时入耳GPIO0信号输出低，SNS1和SNS2同时出耳输出高。蓝牙主控只需要判断一个 GPIO 的电平变化，进行入耳和出耳的逻辑处理，软件处理十分简单。双通道入耳检测方案，需要结合耳机结构进行综合评估两个Sensor的位置。一般来说，半入耳式耳机，推荐放置在耳甲腔和耳屏内侧接触位置，如下图示：

对于入耳式TWS耳机，入耳检测传感器，推荐放置在耳甲腔和对耳屏的位置。如下图示：

SNSR通道做为专用补偿通道，硬件上需要跟检测通道SNS1、SNS2平行走线到Sensor附近，尽量保持与检测通道有相同的电气特性。SNS1、SNS2的补偿系数分别可调，以适应不同的补偿情况。SPT513S的温度补偿功能打开后，在-15℃~55℃的温度范围，补偿后电容变化数据平稳，无论从高温到低温、低温到高温都不会出现佩戴异常现象。SPT513S各场景下的温补对比数据如下，温补打开后，温度变化带来数据变化小，最大在200左右，远小于入耳变化1500。

SPT513S双入耳+温补应用方案有以下特点：

资源占用少：3个检测通道+1个GPIO，完成双入耳+温补功能；
设计简单：无需为温补特殊设计SENSOR；
应用灵活：线性补偿参数可以独立设置；
开发容易：双入耳和温补由SPT513S内部处理，无需更改蓝牙软件；
功能稳定：在-15℃~55℃温度变化下，出入耳功能正常；

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型号- SUM7863,SUM7222,S100N04KT,S2004KG,S30N30K,SUM7228,SUM5203,SUM8551,SUM33XX,SUM5202,SUM7861,2N7002S,SUM9515-6.8,SUM8521-2-4,SUM8831-2-4,SUM8041-2-4,S30P15SO8-L,S80N09AC,S12P55K,SUM2102,SUM2104,S30N06AB,SUM3157,SUM3558,SUM3559,SUM2108,S20P110K,LM393,SUM8721-2-3,S30N40K,SUMU002A,SUM9515-10.5,SUMU002B,SUM5228,SUM3565,SUM5227,SUM1301,SUM3564,SUM5223,S20P42K,S2302C,SUM92303,SUM6206,SUM3456,SUM3574,SUM3573,SUM3452,S30N02PPB,S2301C,SUM9515H-6.8,SUM321A,S30P32DNF,S80N09KT,S65N16PPA,SUM2097,SUM1162,SUM5201B,SUM1161,S2006KE,S20P48K,SUM2099,SUM4157,S20N22K,SUM3559A,SUM31XX,SUM4156,SUM1165,SUM8391-2,UM7863,SUM8591-2-4,S30P32SO8,S2002KF,S2002KG,S2002KE,LM358,SUM9515H,SUM8552-4,S30N04AB,S40N22KA6,SUM7315,SUM8631-2-4,SUM3558A,SUM3473,SUM5014,SUM8741-2,S40N05PPB,S40N05PPA,SUM3637,SUM3638,SUM331,S30P15PPA-L,SUM3636,S30P75K,LM193,S30P15PPA,SUM321-358-324,SUM4054,SUM7962,SUM9515H-10.5,SUM7963,LM324,SUM2311,S100N04AC,SUM7328,SUM3643,SUM3005,SUM7326,SUM4056,SUM7323,S2004DNG3,S30N06PPB,S3004DNG3,TL431,S30P15SO8,SUM9512,SUM9515,SUM721-2-4,SUM8725-6-7,SUM5831,S20N45K,SUM2046,SUM8701-2-3,SUM4054A,SUM393,S30N4000KE,SUM1117,SUM199G1,S2002DNG3,SUM8550-1-2,LM293,SUM8541-2-4,S40P35KA6

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普林芯驰（SPACETOUCH）压感滑动入耳检测芯片&智能离线语音交互MCU选型指南

描述- 珠海普林芯驰科技有限公司成立于2017年，由多位普林斯顿大学电子工程学教授和博士创立，主创成员均具备丰富的人机交互和集成电路领域的研发经验，公司专注为客户提供端侧智能人机交互芯片及解决方案。普林芯驰现已建立广东省博士后创新实践基地，拥有多项发明及实用新型专利。自主研发的手势交互芯片及人工智能语音识别芯片性能达到国际领先水准。芯片及解决方案广泛应用于智能家居、传统家电、消费电子等领域。

型号- SPV20,SPV2006,SPV30,SPV2012,SPT51,SPV2010,SPT513N,SPV30 系列,SPT513S,SPT51 系列,SPT513W,SPV3042W,SPV3041W,SPV20 系列

选型指南 - 普林芯驰 - 2022/9/21 PDF 中文下载