電容式觸摸按鍵較傳統(tǒng)機械按鍵壽命長、成本低，具有結構簡單、外形美觀、耐磨損等優(yōu)點，已逐漸成為智能門鎖等無線觸摸應用的主流解決方案。基于青稞RISC-V內核的CH583/2藍牙SoC集成新一代觸摸按鍵，配套觸摸按鍵庫，支持驅動屏蔽功能。

驅動屏蔽技術可在不增加產品成本的情況下有效提高touch-key在長走線、密集走線等緊湊布線場景下的靈敏度，在縮小按鍵面積的同時顯著提升觸摸按鍵的穩(wěn)定性和可靠性。配套提供的觸摸按鍵庫可與藍牙庫同時運行，支持多種無線應用場景。

以CH582設計常見12鍵觸摸鍵盤為例，CH582支持14通道觸摸按鍵，設置通道0為驅動屏蔽引腳，其余13個通道中，12路通道分別對應12個觸摸按鍵，剩余1路可做電池電壓檢測。

方案使用兩層結構，兩板疊層組裝。頂板為12通道觸摸PAD，其上布置不超過3mm的亞克力板，PAD開槽預留背光LED孔位;底板通過12顆LED燈珠提供背光，同時承載低功耗藍牙芯片CH582及其射頻天線。在傳統(tǒng)觸摸檢測方式中，長走線或密集走線會增加按鍵回路寄生電容，導致按鍵靈敏度下降。本方案使用CH582的驅動屏蔽引腳環(huán)繞輸入回路實現(xiàn)驅動屏蔽，可顯著降低寄生參數(shù)對靈敏度的影響，提升按鍵檢測性能。

實測驅動屏蔽技術有益效果;

Demo板上電，單指輕觸亞克力任一按鍵，計算按鍵信號采樣值與基線的差值。以按鍵數(shù)字3為例，傳統(tǒng)模式下(關閉驅動屏蔽)，差值約61，啟用驅動屏蔽后，差值提升至152，信號顯著增強。

開啟驅動屏蔽功能;

關閉驅動屏蔽功能(即傳統(tǒng)方式);

低功耗助力設備續(xù)航時長;

CH583簡介

CH583是集成BLE無線通訊的RISC-V MCU微控制器。片上集成 2Mbps 低功耗藍牙 BLE 通訊模塊、2 個全速 USB 主機和設備控制器及收發(fā)器、2 個 SPI、4 個串口、14 路 ADC、觸摸按鍵檢測模塊、RTC等豐富的外設資源。

內核青稞V4微處理器是基于標準RISC-V指令集架構，自研的32位通用MCU微處理器。支持RV32IMACF指令集和自擴展字節(jié)和半字 操作壓縮指令，支持中斷嵌套、硬件壓棧(HPE)、免表中斷(VTF)，支持多種低功耗模式，增強的兩線調試接口，支持標準RISC-V調試，具有物理 內存保護(PMP)等功能

芯片特性

◆ Royalty-Free 內核 Core：

- 32 位青稞 RISC-V 處理器 WCH RISC-V4A

- 支持 RV32IMAC 指令集，硬件乘法和除法

- 低功耗兩級流水線，高性能 1.56DMIPS

- 多檔系統(tǒng)主頻，最低 32KHz

- 特有高速的中斷響應機制

◆ 512K 字節(jié)非易失存儲 FlashROM：

- 448KB 用戶應用程序存儲區(qū) CodeFlash

- 32KB 用戶非易失數(shù)據(jù)存儲區(qū) DataFlash

- 24KB 系統(tǒng)引導程序存儲區(qū) BootLoader

- 8KB 系統(tǒng)非易失配置信息存儲區(qū) InfoFlash

- 支持 ICP、ISP 和 IAP，支持 OTA 無線升級

- 20MHz 系統(tǒng)主頻下基本零等待

◆ 32K 字節(jié)易失數(shù)據(jù)存儲 SRAM：

- 30KB 雙電源供電的睡眠保持存儲區(qū) RAM30K

- 2KB 雙電源供電的睡眠保持存儲區(qū) RAM2K

◆ 電源管理和低功耗：

- 支持 3.3V 和 2.5V 電源，CH583M 支持 1.8V

- 內置 DC-DC 轉換，可降低功耗

- 空閑模式 Idle：1.6mA

- 暫停模式 Halt：320uA

- 睡眠模式 Sleep：0.7uA～2.8uA 多檔

- 下電模式 Shutdown：0.2uA～2.3uA 多檔

- 可選低功耗或高精度的電池電壓低壓監(jiān)控

◆ 安全特性：AES-128 加解密，芯片唯一 ID

◆ 低功耗藍牙 BLE：

- 集成 2.4GHz RF 收發(fā)器和基帶及鏈路控制

- 接收靈敏度-98dBm，可編程+6dBm 發(fā)送功率

- BLE 符合 Bluetooth Low Energy 5.0 規(guī)范

- 支持 2Mbps、1Mbps、500Kbps 和 125Kbps

- 在 6dBm 發(fā)送功率時無線通訊距離約 500 米

- 在 6dBm 發(fā)送功率 125Kbps 通訊距離約 1000 米

- 提供優(yōu)化的協(xié)議棧和應用層 API，支持組網

◆ 實時時鐘 RTC：支持定時和觸發(fā)兩種模式

◆ 通用串行總線 USB：

- 2 組獨立的 USB 控制器和收發(fā)器

- 15 個端點，支持 DMA，支持 64 字節(jié)數(shù)據(jù)包

- 集成 USB 2.0 全速收發(fā)器 PHY，無需外圍器件

- 支持全/低速的 Host 主機和 Device 設備模式

◆ 模數(shù)轉換 ADC：

- 12 位模數(shù)轉換器，支持差分和單端輸入

- 14 路外部模擬信號通道和 2 路內部信號

◆ 觸摸按鍵檢測模塊 TouchKey：14 路通道

◆ 定時器 TImer 和脈寬調制 PWM：

- 4 組 26 位定時器，16MHz 主頻定時可達 4.2S

- 4 路捕捉/采樣，支持上升沿/下降沿/雙邊沿

- 4 路 26 位 PWM 輸出，8 路 8 位 PWM 輸出

◆ 異步串口 UART：

- 4 組獨立 UART，兼容 16C550，內置 8 級 FIFO

- 23 位計數(shù)器，通訊波特率可達 6Mbps

- UART0 支持部分 Modem，支持硬件自動流控

- UART0 支持多機通訊時從機地址自動匹配

◆ 串行外設接口 SPI：

- 2 組獨立 SPI，內置 FIFO

- SCK 串行時鐘頻率可達系統(tǒng)主頻的一半

- SPI0 支持 Master 和 Slave 模式，支持 DMA

◆ 兩線串行接口 I2C：

- 支持 Master 和 Slave 模式，兼容 SMBus

- 支持 7 位或 10 位地址和總線廣播

- 支持仲裁、錯誤檢測、PEC 校驗、延長時鐘

◆ 溫度傳感器 TS

◆ 時鐘：內置 PLL，內置 32KHz 時鐘

◆ 通用輸入輸出端口 GPIO：

- 40 個 GPIO，其中 2 個支持 5V 信號輸入

- 可選上拉或下拉電阻，可選輸出驅動能力

- 32 個 GPIO 支持電平或邊沿中斷輸入

- 32 個 GPIO 支持電平或邊沿喚醒輸入

◆ 工作溫度：-40 ~ 85℃

◆ 封裝形式：QFN48 5x5mm / QFN28_4x4mm

沁恒研究電容式觸摸按鍵多年，技術迭代成熟，按鍵功能已大量集成于CH32V203、32F103系列通用MCU及CH583、CH582、CH573、CH32V208等低功耗藍牙SoC芯片產品，部分芯片配套觸摸按鍵庫，可加速相關應用開發(fā)。

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審核編輯：湯梓紅