接近式和觸摸傳感器芯片MAX1441的性能特點及應用分析

Maxim公司的MAX1441是接近式和觸摸傳感器IC，14V的工作電流只有100uA，1.2fF LSB電容/數字分辨率，工作電壓5V-28V，45V過壓保護，2k字閃存，128B SRAM，傳感器I / O線±2kV的ESD保護，JTAG接口，支持兩個單獨接地電容傳感器輸入。主要用在無源遙控鑰匙（PRKE）系統(tǒng)接近傳感和物件檢測系統(tǒng)。本文介紹了MAX1441主要特性，方框圖，應用解詞電路圖以及MAX1441評估板主要特性，電路圖產品，材料清單和PCB布局圖。

MAX1441接近和觸摸傳感器IC設計用于汽車無源遠程無鑰匙進入（PRKE）和其他應用中的電容式接近檢測。該設備提供信號處理以支持兩個獨立的觸摸/接近傳感器通道。該器件具有兩個漏極開路輸出引腳，具有高達28V的高壓能力，以及五個數字I / O，用于指示感測事件。在制造過程中，JTAG編程使用四個數字I / O。

該設備使用接地的電極電容感測來測量兩個感測引腳之一與地面之間的電容。靠近連接到這些感應針的感應電極的手會導致測得的電容發(fā)生變化，從而指示物體的存在（觸摸或接近）。有源保護輸出可將感應電極與不希望的信號源隔離開，而不會增加寄生電容。傳感器激勵電路中的擴頻技術既減少了電磁輻射，又降低了對干擾信號的敏感性。此外，感測激勵頻率可在100kHz至500kHz的范圍內以10kHz的步長進行編程，以避免產生干擾。

傳感器輸入信號被轉換為12位數字數據，并且可用于片上微控制器（FC）。該器件為每個輸入通道提供高達63pF的獨立失調補償。每個通道均可設置為5pF，10pF或20pF滿量程范圍。

該器件具有內部MAXQ?微控制器，具有2kword的閃存用于用戶程序和128字節(jié)的SRAM。此功能提供了實現優(yōu)化系統(tǒng)性能的定制信號處理和判別算法的能力。

該設備提供了用戶可配置的通用數字I / O線。上電復位（POR）電路可始終如一地啟動設備，而看門狗定時器可確保用戶軟件的長期可靠運行。

該器件采用20引腳TSSOP封裝，額定溫度范圍為-40NC至+ 105NC。

MAX1441主要特性：

低平均工作電流（100μA，在14V）

1.2fF LSB電容至數字分辨率（5pF的范圍）

5V至28V操作

45V過壓保護

正弦激勵有效降低EMI排放

擴頻工作有效降低EMI敏感性和排放

活動- Guard-Sense架構在系統(tǒng)封裝方面提供了 更高的靈活性

CMOS / LVCMOS兼容輸出

嵌入式μC支持用戶指定的自適應傳感算法

2kwords閃存

128-byte SRAM

傳感器I / O線上的±2kV ESD抗擾度

JTAG串行接口

支持兩個獨立的接地電容器傳感器輸入，

帶有外部二極管的-12V反向電壓保護

MAX1441應用：

PRKE系統(tǒng)接近感應

物體檢測系統(tǒng)

圖1 MAX1441面板圖

圖2 MAX1441典型應用電路圖

MAX1441評估板

MAX1441評估系統(tǒng)（EV系統(tǒng)）提供了一種經過驗證的設計，可評估MAX1441電容性接近和觸摸傳感器。EV系統(tǒng)由兩個PCB組成。MAX1441評估板（EV kit）包括典型的應用電路以及用于板載設備與PC之間USB至JTAG通信的所有電子電路。MAX1441TP評估板（TP EV kit）包括兩個觸摸板。TP評估板通過20引腳直角連接器連接至評估板。評估板連接到工廠提供的套件觸摸板或用戶自定義的觸摸傳感器。EV系統(tǒng)還包括與Windows XPM或Windows VistaM兼容的集成開發(fā)環(huán)境（MAX-IDE），用于該設備的MAXQM微控制器內核。

評估板安裝了MAX1441GUP / V +。

MAX1441評估板的主要特性：

寬6V至28V VBAT電源范圍

包括外部觸摸板，包括

自適應固件源代碼，包括

USB PC到JTAG連接

USB供電或電池供電

，與MAX-IDE開發(fā)工具兼容，

經過驗證的PCB布局已

完全組裝并經過測試

圖3.MAX1441評估板電路圖（1）

圖4.MAX1441評估板電路圖（2）

圖5.MAX1441評估板電路圖（3）

圖6.MAX1441評估板電路圖（4）

圖7.MAX1441評估板電路圖（5）

圖8.MAX1441評估板電路圖（6）

MAX1441評估板材料廠清單：

圖9.MAX1441評估板PCB布局圖

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