Microchip Technology MTCH2120觸摸控制器在用戶界面上實現(xiàn)觸摸按鈕功能時為設(shè)計人員提供了簡單的路徑。這些交鑰匙觸摸器件具有低功耗和耐水性優(yōu)勢，與Microchip的統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)集成，可實現(xiàn)更簡單的設(shè)計過程，同時促進其他交鑰匙解決方案之間的轉(zhuǎn)換。MTCH2120提供強大的觸摸體驗，不受噪聲事件和濕氣影響，并可靈活地適應(yīng)各種產(chǎn)品要求。Microchip Technology MTCH2120觸摸控制器具有I^2^C端口擴展器功能和易于調(diào)諧功能，可根據(jù)實時噪聲評估自動調(diào)節(jié)靈敏度和濾波器電平。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology MTCH2120觸摸控制器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 易于調(diào)節(jié)
  • 根據(jù)實時噪聲評估自動調(diào)節(jié)靈敏度和濾波器電平
  • 無需閾值調(diào)諧
• MPLAB? Harmony主機代碼配置器插件
• 電容式觸摸傳感
• 高信號噪聲比 (SNR)
• 可通過I^2^C總線進行配置
• 可調(diào)節(jié)的靈敏度
• 多級有源噪聲抑制濾波器
• 自動環(huán)境補償
• 耐水性觸控
• 低功耗，可選擇結(jié)合傳感器（一次插拔模式）
• 將GPIO配置為可選的主機接口
• 支持各種傳感器形狀和尺寸
• 觸摸狀態(tài)更改中斷引腳
• 可選擇禁用或暫停傳感器
• 可選擇保存配置
• 掉電保護

規(guī)范

• 工作電壓范圍：3 V至5 V
• 源電流范圍：-40mA至40mA
• 250ms軟件重置
• 工作溫度范圍：-40 °C至+105 °C

引腳示意圖

簡化的測量流程

MTCH2120電容式觸摸控制器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心特性與架構(gòu)概述?

Microchip的MTCH2120是一款集成I2C接口的12通道電容式觸摸控制器，專為高噪聲環(huán)境下的防水觸摸按鍵和接近感應(yīng)設(shè)計。其核心優(yōu)勢包括：

1. ?抗干擾能力?
   • 采用多級主動噪聲抑制濾波器和自動環(huán)境補償技術(shù)（Easy Tune），可動態(tài)調(diào)整閾值和采樣率以適應(yīng)噪聲變化。
   • 支持頻率跳頻（Frequency Hopping）與自動調(diào)諧（Autotune），實時避開干擾頻段。
2. ?靈活配置?
   • 每個通道可通過I2C獨立調(diào)節(jié)靈敏度、濾波等級（Oversampling）、滯后值（Hysteresis）等參數(shù)。
   • 支持金屬面板觸摸（MoC技術(shù)），傳感器材料兼容PCB銅箔、銀漿、ITO等。
3. ?低功耗設(shè)計?
   • 提供低功耗模式（LP），可配置僅掃描特定按鍵或組合按鍵（Lump模式），休眠電流低至6.4μA（3.3V/250ms周期）。

?二、關(guān)鍵功能實現(xiàn)詳解?

?1. 觸摸檢測流程?

• ?電荷轉(zhuǎn)移原理?：通過內(nèi)部補償電容（CC）與傳感器寄生電容（Cx）的電荷共享，10位ADC檢測電壓變化（Signal值）。
• ?校準(zhǔn)機制?：上電時自動校準(zhǔn)參考值（Reference），后續(xù)通過漂移算法（Drift）跟蹤環(huán)境變化。
• ?觸發(fā)邏輯?：當(dāng)Δ（Signal - Reference）超過閾值（Threshold）時，需通過檢測積分（DI）確認(rèn)觸摸事件。

?2. 噪聲抑制技術(shù)?

• ?動態(tài)頻率跳頻?：預(yù)設(shè)3個采樣頻率（FREQ寄存器），自動避開噪聲頻段。
• ? 驅(qū)動屏蔽（Driven Shield） ?：
  • ?專用屏蔽?：BUTTON11引腳可配置為屏蔽線，降低傳感器負載。
  • ? 擴展屏蔽+ ?：未掃描的按鍵引腳可作為臨時屏蔽，防止水漬誤觸。

?3. 多按鍵管理?

• ? Adjacent Key Suppression（AKS） ?：將相鄰按鍵分組，僅報告最先觸發(fā)的按鍵，避免誤觸。
• ?Lump模式?：合并多個按鍵形成虛擬大按鍵（如12個物理按鍵可配置為4個Lump），適合滑條或接近感應(yīng)設(shè)計。

?三、應(yīng)用場景與優(yōu)化建議?

1. ?家電控制面板?
   • 利用Driven Shield+實現(xiàn)防水設(shè)計，通過AKS避免誤觸。
   • 響應(yīng)時間優(yōu)化：CSD=15、DI=2時，12按鍵的最壞響應(yīng)時間約264ms（250ms周期）。
2. ?工業(yè)HMI?
   • 啟用頻率跳頻（FREQHOP=1）對抗電機噪聲，配合金屬面板（MoC）增強可靠性。
   • 功耗控制：僅啟用2個Lump按鍵掃描，3.3V下功耗可降至8.3μA（x8過采樣）。
3. ?調(diào)試技巧?
   • 使用CRC校驗（CRC寄存器）確認(rèn)配置完整性。
   • 通過SENSTATE[n]監(jiān)控傳感器狀態(tài)（如0x04表示觸摸確認(rèn)中）。