CST816S 数据手册
高性能自电容触控芯片
Rev:V1.4
概述
CST816S 数据手册
CST816S 自电容触控芯片,采用高速 MCU 内核并内嵌 DSP 电路,结合自身的快速自电容感应技术,可广
泛支持三角形在内的多种自电容图案,在其上实现单点手势和真实两点操作,实现极高灵敏度和极低待机
功耗。
芯片特点
内置快速自电容检测电路及高性能 DSP 模块
支持在线编程;
内置看门狗;
多个按键支持;
支持待机手势唤醒功能;
电容屏支持
最多支持 14 个感应通道;
通道悬空/下拉设计支持;
模组参数自动调校;
性能指标
刷新率 > 100Hz;
单点手势和真实两点操作;
动态模式下典型功耗 < 1.6mA;
待机模式下典型功耗 < 6.0uA;
休眠模式下典型功耗 < 1.0uA;
通讯接口
I2C 主/从通讯接口,速率 10Khz~400Khz 可配置;
兼容 1.8V/3.3V 接口电平。
电源供电
单电源供电 2.7V ~ 3.6V,电源纹波 <= 50mv;
封装类型:QFN20
3mm*3mm*0.55mm (pitch 0.4mm);
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引脚分布/说明
CST816S 数据手册
名称
S1~S13
VDDA
CMOD0
CMOD1/S14
IRQ
SCL/SDA
RST
说明
感应通道
电源
稳压电容
稳压电容/
复用感应通道
中断输出
I2C
复位输入
备注
2.7V~3.6V,接 2.2uF~ 10uF 电容
接 1nF~5.6nF 稳压电容
接 1nF~5.6nF 稳压电容,也可做复用
感应通道
上升/下降沿可选
可选内部上拉/开漏模式
低有效
备注:
1. CMOD0 必须接稳压电容,大小在 1nF ~ 5.6nF;
2. Pin15 作为 CMOD1 使用时,必须接 1nF ~ 5.6nF 的稳压电容。
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功能描述
CST816S 数据手册
CST816S 自电容触控芯片,通过其内置的快速自电容感应模块,可无需任何外接器件 (电路旁路电容除外),
即可在三角形等图案上实现单点手势和真实两点功能;在实现快速反应的同时,具有极其优异的抗噪、防
水、低功耗表现。
工作模式
动态模式
当频繁有触摸操作时,处于此模式;在此模式下,触控芯片快速对触摸屏进行自电容扫描,以及时检
测触摸并上报给主机。
在没有触摸 2S 后,自动进入待机模式。自动进入待机模式的功能可以通过寄存器进行控制。
待机模式
在此模式下,触控芯片以较低频率对触摸屏进行扫描,检测到手指触摸后进入动态模式,同时通过 IRQ
引脚唤醒主机;也可通过复位引脚切换到动态模式。
休眠模式
当接收到睡眠命令后,处于此模式;在此模式下,触控芯片处于深度睡眠状态,以最大限度节省功耗,
可通过复位引脚切换到动态模式。
通道/节点配置
CST816S 自电容触控芯片最多可提供 13 个感应通道,每个通道无需外接器件便可支持自电容扫描。
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每通道可支持的自电容大小范围:
1pF ~ 400pF
上电/复位
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内置上电复位模块将使芯片保持在复位状态直至电压正常,当电压低于某阈值时,芯片也会被复位;
当外部复位引脚 RSTn 为低时将复位整个芯片,该引脚内置上拉电阻兼 RC 滤波;芯片内置看门狗确保
在异常情况发生时,芯片仍能在规定时间内回到正常工作状态。
低功耗模式
CST816S 触控芯片支持以下低功耗方式:
休眠模式:主机向芯片发送睡眠命令后,芯片会立即进入深睡眠模式以实现最低功耗;通过复位,芯
片会唤醒并进入动态工作模式;
待机模式:该模式下,芯片一直处于较低频率,作最低限度扫描以匹配预定义唤醒手势;
I2C 通讯
该芯片支持标准的 I2C 通讯协议标准,可实现 10Khz~400Khz 的可配通信速率。
两个 I2C 引脚 SCL 和 SDA,除支持开漏模式外,还支持内部上拉模式,供灵活选择。
中断方式
触控芯片仅在检测到有效触摸, 并需要上报给主机时,才会通过 IRQ 引脚通知主机读取有效数据,以提高效
率,减轻 CPU 负担;
中断边沿可根据需要配置为上升沿或者下降沿有效;
当在待机模下匹配预定义手势时,IRQ 引脚还用作唤醒主机。
IIC 接口说明
芯片本身支持 IIC 操作,也可利用 IIC 引脚实现简单的 IO 操作。具体功能可以根据具体项目由软件自
定义。
a) 器件的 IIC 地址
芯片的 7bit 设备地址一般为 0x15,即设备写地址为 0x2A,读地址为 0x2B。
部分项目的设备地址可能不同,请咨询相应项目及工程人员。
b) IIC 的通信速度
为了保证通信的可靠性,建议最大使用 400Kbps 的通信速率。
c)写入单个字节
图6. 往0x1F 寄存器写入0x01
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d) 连续写入多个字节
CST816S 数据手册
图7. 往0x1E、0x1F 分别写入0x20、0x01
e)读取单个字节
f) 连续读取多个字节
图8. 从0x21 读取单个字节
图9. 从0x21、0x22、0x23 读取3 个字节
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应用设计规范
电源退耦电容
CST816S 数据手册
一般在芯片的 VDD 和 VSS 端并接一个 0.1uF 和 10uF 的瓷片电容就可以起到退藕和旁路的作用。
退藕电容应该尽量接近芯片放置,尽量减少电流环路面积。
COMD 滤波电容
滤波电容使用至少 10%精度的 NPO/COG 材质电容,其电容值的选择范围为 1nF 到 5.6nF 之间,一般选择 1nF。
具体的最佳值和相应的本体电容有关。COMD 滤波电容必须靠近芯片相应管脚放置,与芯片之间的走线越短
越好。
防水注意事项
Sensor 及其走线周围不要有大块的实地,对于大面积的地,必须打碎处理。
ESD 注意事项
FPC 的设计会直接影响到 ESD 的效果,在设计时,必须注意以下事项:
FPC 尽量使用磁膜进行全屏蔽,同时磁膜必须接地。
FPC 与 Sensor 的压和位置尽量远离组装的机构缝隙,以减少 ESD 的影响。
电源接入处可以考虑增加 TVS 管到地,以增强抗 ESD 干扰性能。
电磁干扰注意事项
Sensor 走线必须与可能产生干扰的线隔离开,如电源走线、音频线、LCD 驱动线、蓝牙天线、RF 天线等。
特别的,TP 采用全贴合设计时,有可能会受到 LCD 的干扰,此时 TP 的参数需要特别调试。
地线
触摸芯片内部的高精度检测线路对于地线比较敏感,如有可能用户应使用星型接地以隔绝其它芯片的噪声。
同时,尽可能地在接地处串入磁珠以增强抗干扰能力。
如星型接地难以实现,用户也需尽量将大电流器件的地与触控芯片地走线分开。
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电气特性
环境温度 25︒C,VDDA=3.3V。
参数
工作电压
工作温度
存储温度
工作湿度
电源纹波
工作电流(动态模式)
工作电流(待机模式)
工作电流(休眠模式)
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最小值
典型值
最大值
2.7
-40
-60
-
-
-
-
-
3.3
+25
-
-
-
1.6
6.0
1.0
3.6
+85
+150
95
50
-
-
-
单位
V
︒C
︒C
%
mV
mA
uA
uA
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