【经验】12 通道电容式触摸控制器CPT112S评估板操作使用说明

时间： 2018-06-19 来源：世强

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电容式触摸控制器,12通道电容式触摸控制器,CPT112S,Silicon Labs

CPT112S是SILICON LABS公司推出的一款 12 通道电容式触摸控制器。采用 QSOP24 封装，其设有一个可重新配置的 I2C 接口。 CPT112S TouchXpress 评估板设有 12 个电容式感应垫、一个可选的 4 通道滑动条以及一个用于触控反馈的蜂鸣器。该板可通过扩展头或拆分引脚连接至主处理器，并使用 USB 连接器连接至 PC。如下图所示：

图1：CPT112S评估板硬件示意图

下图2为 CPT112S评估板（简称评估板）通过外扩接口与EFM8SB2 STK连接示意图，这样EFM8SB2 主控MCU通过I2C接口与CPT112S进行通讯，实现触摸按键的控制。

图2：CPT112S评估板与EFM8SB2 STK连接示意图

下面将基于图1的连接方法，对Silicon Labs CPT112S评估板的操作流程进行详细说明：

1.首先通过USB调试接口，将评估板与PC机进行连接，然后打开Simplicity Studio软件，如下图所示，studio软件即可识别评估板型号。

2. 打开“Xpress Configurator”:

3. 打开后，即出现如下配置界面：

4.在该界面下，即可对CPT112S 进行配置，例如，I2C地址，cs0~cs11选择等。

5. 按照需要配置好以后，点击“ PROGRAM TO DEVICE”,即可将配置选项下载到CPT112S。

6. 同时，点击“SAVE”，也可以对配置的选项生成.hex文件，以方便量产，如下图所示：

7. 同时评估板的另外一个分析软件”Capacitive Sense Profiler”，如下所示：

8.选择“ ToolStick…”,然后点击“OK”

9. 如下图所示，通过该软件，可以对按键的噪声、阀值进行分析，以使CPT112S的配置达到预期的效果。

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【经验】12通道电容式触摸传感器控制IC CPT112S设计应用注意事项的探讨

Silicon Labs CPT112S是一款电容式触摸传感器控制IC，具备12个输入传感器通道，每个通道均可通过修改软件来灵活配置灵敏度；可实现滑条输入功能；正常运行电流低至200μA，休眠模式下低至1μA。

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使用触摸芯片CPT112S demo进行触摸测试时，发现灵敏度非常高，手还没接触到触摸按键就已经触发了按键，是什么原因？怎么处理？

由于原厂demo默认设置的active值比较低，而且demo的触摸信噪比非常高，当手接近触摸按键的时候会引起触摸值的明显变化，如果active值过低，则会触发按键时间。所以需要使用capactive sense profiler工具对demo的测试，根据触摸值曲线来对触摸delta值、active以及inactive值进行调整，并将active值设置到可靠触摸下的触摸值增量，这样就可以降低误触的概率，如有必要可以增加去抖次数来防止误触事件。

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使用CPT112S触摸芯片进行触摸板的PCB设计有什么要求？

CPT112S触摸芯片的PCB设计原则如下：1）焊盘的形状最好是圆形，其他形状也可以，如设计采用矩形，但矩形的边角最好设计为弧形（即圆角），这样可以最小化减小杂散磁场线并将其集中于焊盘上方，触摸盘的大小在10mm-20mm之间都具有不错的效果。2）地网要与焊盘在一层，焊盘的底层不要有地网，这样会增加寄生电容，降低触摸的灵敏度。走线应在焊盘的底层，通过过孔在触摸盘的边缘进行连接3）相邻焊盘的间距，为了防止相邻焊盘的误触发，相邻焊盘需有一定的间距，原则上间距不得小于覆盖层（触摸面板）的厚度。4）走线，为了最大限度的减小板子上其他元器件和导线间的噪声，触摸盘的走线应尽量的短并远离其他的信号线，即触摸区域内，尽量不要有其他的走线，包括所有的PCB层。如果必须要走其他信号线的话，尽量不要与触摸盘的导线平行，最好是垂直。多个触摸盘间的走线应有一定的间距，虽然多通道的触摸感应是分时来进行检测的，但最好还是要保留0.5mm的间距，最重要的是要远离噪声源并尽量短。触摸盘导线的线宽应尽量细，最好不要超过0.2mm。5）地网的面积以及与触摸盘的间距会影响标准容值，更大的标准容值会提高抗噪性，但同时也会减少手指引入的电容值，降低触摸的灵敏度，所以建议更小的标准容值。为了达到比较理想的效果，在覆盖层厚度小于4mm时，建议地网的密度应该在10-40%，对于越厚的覆盖层，密度越低，标准容值就会越小，触摸也会越灵敏（抗噪性也会降低）。地网与触摸盘的间距应在1.5-4mm。6）导电海绵或导电弹簧应紧压在PCB焊盘之上，使之不会因为人手触摸力度的不同而导致人手到触摸盘的间距发生变化。

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