厦门市芯½电子科技有限公司
0592--5216722
XW09A_DataSheet_V1.2
9
通道自校正电容式触摸感应芯片
规格书
1.概述
XW09A
是
9
键的电容式触摸感应芯片，I
2
C
输出模式。芯片采用
SOP16
环保封装。
1.1
应用
用于电视机、音响、显示器、玩具等家电和娱乐设备与工业控制设备
1.2
特点
极高的灵敏度，可穿透
13mm
的玻璃，感应到手指的触摸
超强的抗干扰和
ESD
½力,不加任½器件即可通过人½
8000v
实验
外围电路简单，最少只需一个
4.7nf
电容，芯片即可正常工½
外围寄生电容自动校正
工½电压范围：2.5
~ 5.5 V
SOP16
环保封装
1.3
封装
GND
C1
CSEL
PAD0
PAD1
PAD2
PAD3
PAD4
VDD
SDA
SCL
INT
PAD8
PAD7
PAD6
PAD5
XW09A
SOP16L
芯片引脚图
1
XW09A
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1.4
管脚定义
NO
.
1
2
3
4
5
6
7
8
PADNAME
GND
C1
CSEL
PAD0
PAD1
PAD2
PAD3
PAD4
触摸按键(不用时
悬空）
Descrption
电源地
内部平衡电容接口
灵敏度调节电容
接口
NO
.
16
15
14
13
12
11
10
9
PADNAME
VDD
SDA
SCL
INT
PAD8
PAD7
PAD6
PAD5
触摸按键（不用时悬空）
Descrption
正电源
I
2
C
通讯数据线
I
2
C
通讯时钟线
按键有效输出
（开漏
OD
输出）
1.5
典型应用
VDD
100n
20Ω
GND
4.7n
GND
Touch PAD0
Touch PAD1
Touch PAD2
Touch PAD3
Touch PAD4
5P
1K
1K
1K
1K
1K
C1
CSEL
VDD
SDA
10k
10k 10k
I2C
SCL
XW09A
SOP16L
PAD0
PAD1
PAD2
PAD3
PAD4
INT
PAD8
PAD7
1K
1K
Touch PAD8
Touch PAD7
Touch PAD6
Touch PAD5
PAD6 1K
PAD5
1K
1. C1
是内部平衡电容，取值范围是
1nf~10nf
。建议½用
4.7nf
。
2. CSEL
是灵敏度设½电容，电容值越小灵敏度越高，不接电容时灵敏度最高，电容值最大
100pF，电容的选取根据应用的环境，接触感应盘的大小折中考虑。
2.绝对最大值
参数
VDD
电压
输入输出电压
工½温度范围
存储温度范围
ESD，HUM
范围
-0.3~6.0
-0.3~6.0
-40~85
-55~150
≥8000
单½
V
V
℃
℃
V
2
XW09A
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3.电气参数特性
(无特殊说明，Ta=25℃,VDD=5V)
符号
VDD
I _sleep
I_vdd
T_init
CSEL
F_br
参数描述
工½电压
睡眠模式工½电流
工½电流
上电初始化时间
灵敏度电容
I
2
C
最大波特率
0
400
VDD=3.0V
VDD=5.0V
条件
最小值
2.5
90
0.8
1.6
400
100
典型值
最大值
5.5
单½
V
uA
mA
mA
mS
pF
KBit/S
4.功½描述
4.1
初始化
芯片上电复½后，只需约
400mS
就可以计算出环境参数和自动校正按键走线长度，按键
检测功½开始工½。
4.2
自动校正功½
芯片内½自动校正功½，芯片½够根据外部环境的变化，自动调整电容的大小，检测到
按键时停止自动校正，进入按键判决过程，从检测到按键开始，经过大约
30~60
秒，芯片
重新进入自动校正状态，意味着检测按键有效的时间为
30~60
秒，按键时间超过这个时间，
感应电容计入外部环境电容。
4.3
I
2
C
接口
XW09A
支持
I
2
C
总线传输协议。I
2
C
是一种双向、
两线通讯接口，分别是串行数据线
SDA
和串行时钟线
SCL。两根线½必须通过一个上拉电阻接到电源。XW09A
只支持读取操½。
总线上发送数据的器件被称½发送器，
接收数据的器件被称½接收器。
控制信息交换的
器件被称½主器件，受主器件控制的器件则被称½从器件。主器件产生串行时钟
SCL，控制
总线的访问状态、产生
START
和
STOP
条件。XW09A 芯片在总线中½为从器件工½。
只有½总线处于空闲状态时才可以启动数据传输。每次数据传输均开始于
START
条件，
结束于
STOP
条件。信息以字节（8 ½）为单½传输，第
9
½时由接收器产生应答。
4.3.1
起始和停止条件
数据和时钟线½为高则称总线处在空闲状态。
SCL
为高电平时
SDA
的下降沿
½
（高到½）
叫做起始条件（START，简写为
S） SDA
的上升沿（½到高）则叫做停止条件（STOP，简
，
写为
P）
。
SDA
SDA
SCL
S
起始条件
P
停止条件
SCL
3
XW09A
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4.32
½传输
每个时钟脉冲传送一½数据。SCL 为高时
SDA
必须保持稳定，因为此时
SDA
的改变被认
为是控制信号。½传输参见图
SDA
SCL
数据保持稳定
数据可改变
4.3.3
应答
总线上的接收器每接收到一个字节就产生一个应答，
主器件必须产生一个对应的额外的
时钟脉冲，见
发送器数据输出
无应答
接收器数据输出
应答
1
2
8
9
主器件的SCL
S
起始条件
应答信号时钟
接收器拉½
SDA
线表示应答，并在应答脉冲期间保持稳定的½电平。½主器件½接收
器时，
必须发出数据传输结束的信号给发送器，
即它在最后一个字节之后的应答脉冲期间不
会产生应答信号（不拉½
SDA）
。这种情况下，发送器必须释放
SDA
线为高以便主器件产生
停止条件。
4.3.4
器件寻址
在起始条件½½芯片读写操½后，主器件要求有
8
½的器件地址信息，由
7bit
芯片地
址加
1bit READ(“1”)½令构成，具½数值见下表。
40H
芯片地址
A[6:0]
完整
8bit
地址:
{A[6:0],1’b1}
81H
4.3.5
完整通信过程
下图是
XW09A
的一次完整读取数据的通信过程。主器件先发送一个开始信号，然后发
送
8
½器件地址（7 ½芯片地址+1 ½读½令）
；½从器件给
1
½“0”为应答信号后，主器件
4
XW09A
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开始读取
16bit
的按键数据（3bit
“111” + 9bit
按键数据”PAD0~PAD8”+4bit
“1111”）
，随后主器
件发送
1
½“1”为无应答信号并紧接发送
1
个停止信号结束通信过程。½按键按下，相对
应
PAD
的数据为
0，例如 PAD7
被按下，则图中的
PAD7
读到的数据为½电平，否则为高电
平。
S
T
A
R
T
DEVICE
ADDRESS
A A A A A A A
6 5 4 3 2 1 0
R
E
A
D
A
C
K
P
A
D
0
P
A
D
1
DATA
P
A
D
2
P P
A A
D D
3 4
P
A
D
5
P
A
D
6
P
A
D
7
P
A
D
8
N
A
C
K
S
T
O
P
S
P
4.4
睡眠模式
为了降½芯片的待机功耗，约
80
秒没有检测到按键，芯片进入睡眠省电模式。按键的
采样间隔时间变长，VDD 电流减小，芯片功耗降½，睡眠模式下，一旦检测到按键，芯片立
即退出睡眠模式，进入正常工½模式。
如果需要取消睡眠模式，让芯片长期处于工½状态，只需在
SDA
脚½，每
20s
的时间间
隔以内，给芯片的
SDA
脚½灌入一个½电平信号，即可。
5
外围电路和注意事项
XW09A
的外围电路很简单，只需少量电容电阻元件,
1.5
是
XW09A
的典型应用电路。
5.1
内部平衡电容和灵敏度调节电容
C1
电容和
CSEL
电容建议采用精度
10%的 NPO
材质电容，在
PCB
板
layout
时，请将
C1
电容
和
CESL
电容½量贴近
IC
放½。
5.2
灵敏度电容和按键检测
PAD
大小以及介质材料与厚度选择
常用的介质有 玻璃、亚克力、塑料、陶瓷等，用户可以根据自己的实际½用情况选择
合适的材料及厚度，
按照材料的不同和
PCB
板的布局来决定按键
PAD
的大小和电容
CSEL
的
值。隔离介质越厚，要求½用的
CSEL
电容越小（增大检测的灵敏度）
，同时要求适½加大
按键检测
PAD
的面积。反之，隔离介质越薄，适½增大
CSEL
电容，增加系统的抗干扰½力，
一般建议在
0
和
100pF
之间由小到大地选择合适的电容。
一般情况下，
按键检测
PAD
面积可以在
3mm*3mm~30mm*30mm
之间, 每个感应盘的
面积保持接近,以确保灵敏度相同。
感应盘可以是任½½状的导½，
建议½用直径大于
10mm
的圆½金属片或边长
10mm
的正方½金属片。常用的感应盘有
PCB
板上的铜箔、平顶圆柱
弹簧、金属片和导电橡胶等。
5.3 VDD
电源电压注意事项
XW09A
测量的是电容的微小变化，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。尤其是应用于高噪声环境时，必须½有效隔离外部干扰及电压突变，要求电源
有较高稳定度，应½量远离高压大电流的器件区域或者加屏½。如果电源文波幅度较大时，
建议对电源做特别处理，比如增加滤波或采用
78L05
组成的稳压线路。在某些特定的应用
场合，要½可½的让触摸电路远离某些功½电路，比如收音机，RF 等。
5
XW09A
机器人开发
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