触摸芯片CHK_CM6931A(2)

CM6931A进行了漂移补偿处理来根据环境的变化而对按键检测基准进行校正。CM6931A的漂移补偿是非对称的。10ms是刷新的基本时间，在每个10ms作一次判断是否应该更新基准。检测电容变大引起的基准更新，2秒钟后进行；检测电容变小引起的基准更新，40毫秒后进行。 4抗干扰处理 ○

l 防潮防水处理：在实际电器的使用过程中，经常出现受潮的情况；特别是厨房电器，不仅

有受潮的可能，在面板上滴水和水气的覆盖都是经常发生的。CM6931A通过检测水汽和手指触摸的电容感应差，忽略面板上潮气或水汽的影响从而识别正常的按键。

l 抗干扰处理：包括防止电源脉冲、汶波干扰、无线电干扰、电磁耦合干扰等。在电网中，

供电电源中存在脉冲噪音非常普遍，这些干扰脉冲会从电源引线、空间辐射等方式干扰按键检测。CM6931A通过先进的数字波波方法对干扰进行修正处理，防止误动作产生。 l 溢水处理：实际溢水效果与溢水速度、溢水覆盖面积、溢水厚度、水的种类、水的温度相

关，也与溢水情况下的其他电磁干扰情况相关。

五、工作模式

CM6931A有BCD输出和I²C控制两种模式，并可在工作过程中根据EN口的状态自由选择工作模式。 工作模式 MODE1

输出方式

BCD

EN X

通信方式 BCD码+EN

说明

当EN=1时，通过4个数据口输出BCD键码 当EN=0时， 4个数据口设置高阻输入状态

MODE2 I²C 0 I²C+

地址码 EN必须为0，且DATA1、2作I²C地址码

1.BCD输出模式

BCD输出方式下由DATA1-DATA4组合输出4 BIT BCD键码（键码如下图），配合EN口可对4个数据口进行控制。当EN=1时，通过4个数据口输出BCD键码、当EN=0时， 4个数据口设置高阻输入状态。EN口设置后，数据口状态变化最长可能有500US的延迟。

注：表中" 0" 表示低电平，"1"表示高电平

2.MODE 2模式

1.CM6931A I²C模式

图5-1： I²C模式图

2.I²C通信指令说明：

I²C是由SCL、SDA双线组成的双工通讯协议。正常数据在SCL高电平时有效，SDA只能在SCL为低电平时改变。每一组数据由特定的起始、结束信号作为起止信号，它利用SCL为低电平时，SDA产生下降沿作为数据起始信号。代表一组数据开始。通讯数据主要由命令字（1BYTE）、传送数据（1~2BYTE）组成，每成功传送1BYTE数据，接收方均需拉低SDA线作为ACK响应，如地址不符或数据有误则保持SDA高电平作为NACK，代表通讯失败。时序如图5-2。

图5-2：I²C通信指令

8BIT命令字由几部分组成

b7 1/0 读取/写入

b6 * 保留

b5-b4 xx 地址

b3-b0 xxxx 令牌

其中bit5~bit4为地址码，它与I2C地址选择口A0、A1对应。从机只对地址相符的命令响应。 最高位为读取/写入标志，确定通讯数据的方向。当为1时为主机向从机申请读取数据。为0时则为主机将向从机写入设置数据。通过设置可以改变基准点跟踪方式及灵敏度阀值。 根据读写标志令牌号标志不同的命令：

读取

读写标志

1

令牌 0 保留

写入

0 键位号（0~A）

注:

1.当CM6931A发送完数据,CM6931A的SDA脚呈现为漏极开路悬空状态，每组通讯完成后，至少需要延时10m再发送新的一组数据。

2.SDA 脚为漏极开路输出

,所以应用该脚要连接一个上拉电阻(1KΩ～10KΩ),如阻值太大会降低通信抗干扰

能力.

3. SDA在SCL为高时有效.

4. CM6931A 对SCL宽度要求,高低电平的宽度>=50uS.

BYTE1

反码（4BIT）+键码（4BIT）

保留 零点跟踪速率

反码（4BIT）+对应键位阀值

（4BIT）

BYTE2 保留 保留 零点跟踪范围

保留

六、电气参数

七、CM6931A使用注意事项

u 没有用到的管脚,要接地,不用的输出脚均可以悬空; u 请不要在极限参数外使用，很可能会破坏芯片；

u 当MCU 不控制EN端时，在硬体中EN端口必须串一个10K电阻拉高,MCU应当在128ms内查

询数据输出端二次，连续两次相同才认为是有效键；

u BCD输出方式中，只有EN为高电平时，DATA1~DATA4才有输出，当EN为低电平时，

DATA1~DATA4的端口呈集电极开路悬空状态；

u 当CM6931A工作在I²C时，I²C通信脉冲的宽度不得小于50uS，SCL和SDA的上拉电阻应选

在1K~4.7K，太大会降低通信的抗干扰能力;

u 外围转换电路的元器件中，10p电容起着耦合探测信号的作用、二极管反向续流、39k电阻和103

电容组成π型滤波电路。其中，10P、103电容起着扫描切换的作用，建议不要更换。在调试的时候，可以尝试微调39k和1M电阻来调整常态电平和微调灵敏度； u 电路设计中应保持电源的稳定，确保电源纹波在8%以内；

u 不论是否采用串口通讯，SCL都必须上拉；

u 外围的按键探测电路中的10P电容、二极管和39K电阻，建议放在按键焊盘下面，紧靠焊盘安

装；1M和103电容，建议放置在IC附近，以达到更好的输入信号质量；

u 结构上应使焊盘与面板紧密贴合，否则将引起按键性能变差。当焊盘与面板存在间隙时，建议

在所有按键焊盘上采用导电双面胶进行贴合，以保证焊盘与面板的贴合，导电双面胶大小应与焊盘大小一致；

u 采用单面板时，一般采用弹簧按键，弹簧按键能够很好地与面板贴合，但是容易偏离按键中心，

因此结构上要考虑设计弹簧安装导孔，以便在装配中能够准确对位。采用双面板时，板材厚度要在0.6mm以上，否则在双面容易产生分布电容从而影响按键性能。采用FPC时，按键焊盘反面的焊盘镜像位置不能铺地或VDD（建议不要走线），以免因此产生按键焊盘到地的较大分布电容，从而导致不能正常按键；

u 当按键板下需放置其他PCB板或金属件时，应使两者的间距大于1.5mm，以免对按键板产生强

烈干扰；

u IC 尽量和键盘在同一PCB 上，各按键检测输入口的下地电阻和下地电容贴近IC，其它电路靠

近焊盘进行安装以提高抗干扰能力；

u 如果PCB做成双面板，按键键盘与按键走线要走在不同的层，通过过孔连接；

u 感应焊盘不用铺绿油；键盘周围不用铺地；各个按键焊盘尽量远离地线且与地线的距离保持一

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