ASC0121K,OPSUN21K

OPSUN21K(输出同步模式)OPSUN21S(输出锁存模式)一、概述OPSUN21K、OPSUN21S触摸感应IC是为实现人体触摸界面而设计的集成电路。可替代机械式轻触按键,实现防水防尘、密封隔离、坚固美观的操作界面。使用该芯片可以实现触摸开关控制,方案所需的外围电路简单,操作方便。确定好灵敏度选择电容,IC就可以自动克服由于环境温度、湿度、表面杂物等造成的各种干扰,避免由于电阻、电容误差造成

OPSUN21K(输出同步模式)

OPSUN21S(输出锁存模式)

一、概述

OPSUN21K、OPSUN21S触摸感应IC是为实现人体触摸界面而设计的集成电路。可替代机械式轻触按键,实现防水防尘、密封隔离、坚固美观的操作界面。使用该芯片可以实现触摸开关控制,方案所需的外围电路简单,操作方便。确定好灵敏度选择电容,IC就可以自动克服由于环境温度、湿度、表面杂物等造成的各种干扰,避免由于电阻、电容误差造成的按键差异。

二、特点

1、高灵敏度(用户可自行调节)

2、高防水性能

3、待机功耗低,省电

4、高抗干扰性能,近距离、多角度手机干扰情况下,触摸响应灵敏度及可靠性不受影响

5、按键感应盘大小:大于3mm×3mm,根据不同面板材质跟厚度而定

6、按键感应盘间距:大于2mm

7、按键感应盘形状:任意形状(必须保证与面板的接触面积)

8、按键感应盘材料:PCB铜箔,金属片,平顶圆柱弹簧,导电橡胶,导电油墨,导电玻璃的ITO层等

9、面板材质:绝缘材料,如有机玻璃,普通玻璃,钢化玻璃,塑胶,木材,纸张,陶瓷,石材等

10、面板厚度:0~12mm,根据不同的面板材质有所不同

11、工作温度:-20℃~85℃

12、工作电压:2.7V~5.5V

13、封装类型:SOT23-6L

三、应用范围

1、消费类电子

2、数码产品

3、小家电、家用电器

四、封装及引脚定义

1、封装及引脚定义

ASC0121K_S-01.jpg

OPSUN21K(输出同步模式)

OPSUN21S(输出锁存模式)

2、引脚定义描述

管脚序号

管脚名称

输入/输出

管脚说明

1

KEY

输入

触摸按键输入脚

2

GND

电源

接地脚

3

CAP

输入

采样电容输入脚(建议误差小于10%的X7R电容)

4

OSC

输入

模式选择脚,输出高电平有效或低电平有效选择

5

VCC

电源

电源正端

6

OUT

输出

控制输出脚

五、参考电路图

21K_S-02.jpg

注:

1、C1、C2靠近IC。

2、根据实际介质材料及厚度等,可通过调整C1采样电容容值来调节触摸灵敏度。电容容值越大,灵敏度越高;电容容值越小,灵敏度越低。

3、调整灵敏度的电容C1必须选用温度系数小及稳定的电容器,建议选择误差小于10%的X7R电容器,以降低因温度变化而影响灵敏度。

4、必须在VCC和GND间使用104或更大容量电容;且应采取与IC的VCC和GND管脚最短距离布线。

5、电源供电必须稳定,若电源电压发生快速漂移或跳变,可能造成灵敏度异常或误检测。

6、IC第4脚上必须接入固定电平状态,不可悬空,以确保功能正常运行。

7、在PCB上从触摸盘TP到芯片KEY脚的走线越短越好,且触摸走线与其它走线不得平行或交叉。

8、电路图上器件参数仅供参考,实际应用中可根据具体方案进行调整。

六、功能描述

1、OUT输出端的电平在上电后的初始输出状态由上电前OSC的状态决定:

(1)、OSC管脚接VDD(高电平),上电后OUT输出高电平;没有触控时OUT端为高电平,触摸有效OUT端为低电平。

(2)、OSC管脚接GND(低电平),上电后OUT输出低电平;没有触控时OUT端为低电平,触摸有效OUT端为高电平。

2、OPSUN21K输出为同步模式,OPSUN21S输出为锁存模式

(1)、OPSUN21K(输出同步模式):触摸按键时,输出状态翻转;松开后回复初始状态。

(2)、OPSUN21S(输出锁存模式):触摸按键一次,电平翻转一次,松开后保持当前输出状态。

七、按键操作方法

在生产过程中,当按键裸露在空气中时,如果用手指直接触碰按键的金属弹簧,由于人身体接着大地,会有 50Hz 的工频干扰进入到芯片,可能会造成检测不到按键或者按键连续响应。

正确的按键方法是:

1、在弹簧上放一块薄玻璃(4mm左右);

2、用铅笔,螺丝刀等物品触碰;

3、用手指甲触碰。

八、防水模式

芯片内置防水工作模式。在防水模式下,无论面板上有溅水、漫水甚至完全被水淹没,按键都可以正确快速的响应。不同于目前一般感应按键在面板溅水、漫水时容易误动作,积水后反应迟钝或误响应的情况。

九、灵敏度调节

1、灵敏度调节电容

芯片第3脚为灵敏度调节电容输入口,用户可以通过调节CAP口电容容值来调节触摸按键的灵敏度,其调节范围建议选择102~103,用户在使用的时候建议使用误差小于10%的X7R电容。加大电容会使灵敏度增加,降低抗干扰能力;反之减小电容会使灵敏度减小,增强抗干扰能力。

2、影响触摸灵敏度的因素

影响触摸灵敏度的因素主要有以下几个方面:

(1)、按键离芯片的距离。离芯片越近的按键,其触摸效果越好,反之则越差。

(2)、按键至芯片的连线线宽。按键至芯片走线越细,触摸效果越好,反之则越差。因此尽量使按键至芯片之间连线更细。 (3)、按键至芯片的连线和其它信号线(包括地线)的距离。距离越远,则其它信号线对触摸按键的影响越小,建议触摸按键至芯片的连线尽量远离其它信号线。不同触摸按键与芯片连线的相互影响很小,因此可以靠的比较近。

(4)、触摸按键和面板的接触面积。面积越大、接触越紧密,触摸效果越好,反之越差。

(5)、触摸面板的材质和厚度。面板越薄,触摸效果越好,反之越差。用玻璃、微晶板等材质做成的面板,其触摸效果要比用塑料、有机玻璃等材质做成的面板好。而金属材质的面板无法检测触摸按键。

3、重点说明

当介质材料及厚度等差异较大时,可通过调整 CAP口与GND之间的采样电容来调节触摸灵敏度。 电容容值越大,灵敏度越高;电容容值越小,灵敏度越低。并不是电容越大就越灵敏,不合适的电容, 会导致过灵敏或反应迟钝,调整依据以手指刚好接触到触摸介质有反应为最理想状态,如果需要用力压才有 反应,说明灵敏度不够,如果还没有接触到介质就有反应,说明灵敏度过高。具体应根据实际应用的PCB和模具外壳相结合来调整,定案后,生产过程中无需再重新调整。

如果电源的文波幅度达到了0.2V,建议要对电源做特别处理,比如增加稳压或是滤波等。

十、技术参数

参数

最小值

典型值

最大值

单位

工作电压

2.7

5.5

V

输出电压

GND

VDD

V

待机电流

8

15

uA

工作温度

-20

85

存储温度

-50

125

按键响应速度

100

ms

感应厚度(不同材质不同)

2

12

mm

待机电流测试环境:调节电容选用472,电压选用4V,在没有触控时的平均电流值。

十一、应用设计注意事项

1、电源部分

由于IC检测时,电压的微小变化容易引起误操作,要求电源的纹波和噪声要小,要注意避免由电源串入的外界强干扰,在使用过程中必须能有效隔离外部干扰及电压突变,因此要求电源有较高的稳定度。

2、PCB 排板部分

用户在设计PCB 的时候,应该注意以下几个方面:

(1)、芯片的滤波电容尽量紧靠着芯片,过电容的连线应不宽于电容焊盘。

(2)、触摸按键检测部分的地线应该单独连接成一个独立的地,再有一个点连接到整机的共地。

(3)、避免高压、大电流、高频操作的主板与触摸电路板上下重叠安置。如无法避免,应尽量远离高压大电流的期间区域或在主板上加屏蔽。

(4)、感应盘到触摸芯片的连线尽量短和细,如果PCB工艺允许尽量采用5mil的线宽。

(5)、感应盘到触摸芯片的连线不要跨越强干扰、高频的信号线。

(6)、感应盘到触摸芯片的连线周围0.5mm不要走其它信号线。

(7)、如果直接使用PCB板上的铜箔图案作触摸感应盘,应使用双面PCB板。触摸芯片和感应盘到IC引脚的连线应放在感应盘铜箔的背面(BOTTOM)。感应盘应紧贴触摸面板。

(8)、感应盘铜皮面的铺铜应采用网格图案,并且网格中铜的面积不超过网格总面积的40%。铺铜必须离感应盘有0.5mm以上的距离。原则是感应盘到IC 连线的背面如果铺铜必须采用如图所示的图案,铜的面积不超过网格总面积的40%。

ASC0121K_S-03.jpg

十二、封装信息(Packaging):SOT23-6L

SOT23-6L-01.jpg

Symbols

Dimension In MM


Symbols

Dimension In MM

Min

Nom

Max

Min

Nom

Max

A

1.45

e1

1.90 BSC

A1

0.00

0.15

L

0.30

0.45

0.60

A2

0.90

1.15

1.30

L1

0.60 REF

b

0.22

0.38

L2

0.25 BSC

c

0.08

0.22

R

0.10

D

2.90 BSC

R1

0.10

0.25

E

2.80 BSC

θ

E1

1.60 BSC

θ1

10°

15°

e

0.95 BSC





十三、注意