单通道电容感应芯片XW01T用于水位检测、人体感应

概述


XW01T SOT23-6封装和丝印

XW01T 是一个单通道电容感应芯片,广泛应用于水位检测,人体感应等应用场合。

特点

做非接触式液位检测和长按功能检测

自动环境校准

内置按键消抖,无需软件再消抖

嵌入共模干扰去除电路

每秒按键反应速度可达 20 次

上电立刻判断按键有效状态

按键有效时长无穷大

2.5V~5.5V 宽工作电压

SOT23_6(SOT26)封装

应用

液位检测应用

智能马桶人体感应应用

管脚图示


XW01T引脚定义

管脚描述

引脚 名称 I/O 描述
1 VDD P 电源正极
2 GND P 电源负极,参考地
3 OUT OD 按键感应值输出
4 C2 I 参考电容引脚
5 KEY I 触摸感应引脚
6 C1 I 内部平衡电容接口,接 4.7nf 电容到 GND

NOTE: P: 电源/地脚

I: 输入脚

OD: 开漏输出

VDD/GND:电源正负输入端.

C1:内部平衡电容接口,通常接4.7nf电容到GND。电容范围(1到10nf)

C2:参考电容接口,作为检测比较的基准值. C2的取值要求尽量接近KEY脚的整体寄生电容。

KEY:触摸感应引脚, 串联2KΩ电阻。

OUT:按键感应值输出端口,开漏输出.没有检查到按键时为高阻,检测到按键时为低电平. 需外接上拉电阻到电源.

应用原理图


XW01T 典型应用图 (图 1)

  1. 上图中电源 VDD 与芯片 VDD 管脚之间的 20Ω电阻建议加上, 不可省去

初始化时间

上电复位后,芯片需要 300ms 的时间,对环境电容进行计算,保证后续的正常工作。

灵敏度调整

XW01T 灵敏度由 CSEL 的电容值与 C2 引脚的电容值共同决定。

C2 脚的电容越接近 KEY 的总寄生电容<CSEL 电容加上 PAD 处的寄生电容总和>,灵敏度越高.

做水位检测与需要按住上电立刻判断按键有效功能时,芯片内部关闭了上电初始的自学习功能,因此 C2 电容与 CSEL 电容在调试初始值会比较有难度, KEY 脚增大一些感应面积,确保有足够的变化量,可以减少调试时的难度。(建议购买 0.5P 到 10P 的电容包,方便初期调试)

工作原理如下:

KEY 脚总电容(板子电容加上液位或是人体电容)比 C2 脚参考电容大 0.2P 以上,则识别为按键有效(输出低电平);反之则输出为高阻态。

(CSEL 与 C2 脚电容应该用高精度 COG 或者 NPO 电容)

按键最长有效时间

XW01T 按键有效时间为无穷大。

按键反应时间

XW01T 当成快速按键使用时,可以保证每秒 20 次以上的按键频率。

按键输出值

OUT电压(外接上拉电阻)

XW01T输出图示

OUT 脚为开漏输出,需要外接上拉电阻到 VDD.芯片上电后为高阻态(经上拉电阻后输出高电平),有按键按下时,输出低电平。

PCB 版图注意事项

1. VDD 和 GND 之间的 104(100nf)电容要尽量同时贴近芯片的 VDD 引脚与 GND 引脚,减小电源线引入的干扰。如应用原理图中,图 1 电容 CP 所在的位置。

2. C1 电容必须靠近芯片放置。KEY 按键上串联的 RX 电阻,尽量靠近芯片放置为宜。

  1. 适当的铺地面积,可以提高抗干扰性。

  2. 感应连线和感应焊盘优先布局。芯片靠近感应焊盘放置,感应连线直接引到感应焊盘(或弹簧焊盘)。感应连线线宽尽量小。感应连线周围不能近距离平行走其他信号线。如果实在不能避免,与其他走线之间做铺地隔离。感应焊盘和铺地之间距离大于 1mm。

额定值

工作温度 -40 ~ +85ºC

存储温度 -50 ~ +150ºC

电源电压 -0.3 ~ +5.5V

管脚最大电流 ±20mA

管脚电压 -0.3V ~ (VDD+ 0.3) Volts

注意 超出额定值可能会导致芯片永久损坏

电气特性

TA = 25℃

特性 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位
工作电压 VDD 2.5 5.5 V
电流消耗 Idd VDD=5.0V 666 uA
VDD=3.0V 394 uA
VDD=5.0V & SLEEP 55 uA
VDD=3.0V & SLEEP 30 uA
上电稳定时间 Tini 300 ms
输出阻抗( 开漏输出 ) Zo 低电平 50 Ohm
高阻 100M
输出灌电流 Isk VDD=5V 10.0 mA
最小检测电容 delta_CX 0.2 pF
采样周期 Tsi 正常工作状态 4 ms

ESD 特性

模式 极性 最大值 参考
H.B.M POS/NEG 8000V VDD
8000V GND
8000V P to P
M.M POS/NEG 500V VDD
500V GND
500V P to P
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