十通道多模式寬頻數(shù)字電容處理器芯片是一種高度集成的?SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）?，專用于高精度、多通道電容傳感。其核心工作原理圍繞?電容變化感知→信號(hào)轉(zhuǎn)換→數(shù)字處理→物理量輸出?展開。

數(shù)字電容處理器芯片通過電容變化感知目標(biāo)物體狀態(tài)，核心原理包括電容傳感、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理。芯片內(nèi)置感測電極，當(dāng)物體靠近時(shí)，電極間電容值因介電常數(shù)變化而改變。憑借強(qiáng)大的功能，悄然改變我們對(duì)傳感設(shè)備的認(rèn)知，可廣泛應(yīng)用于液位測量、含水率測量、水浸傳感、干濕度分析、介電檢測、接近感知、按鍵觸制、手勢識(shí)別等多種場景。

數(shù)字電容處理器芯片-MCP1085S

工采電子代理的MCP1085S (Mysentech Capacitive Processor)是新一代電容傳感微處理器SOC芯片，集成了十通道、多模式、寬頻電容模擬前端傳感電路、微處理器、存儲(chǔ)及豐富的I/O接口。電容測量頻率在0.1~30MHz范圍內(nèi)可配置，輸出為16bit數(shù)字信號(hào)，較高分辨率為1fF。芯片支持多種工作模式，可以測量包括單端電容、雙端浮空電容和互電容多種模式。芯片內(nèi)部集成了16bit高精度的數(shù)字溫度傳感器，可用于需要溫度補(bǔ)償及其它溫度復(fù)合傳感的場景。

為了解決各行業(yè)電容感知的嵌入式處理，SOC芯片集成了Arm? Cortex?-M0+內(nèi)核的微處理器，可實(shí)現(xiàn)各種感知算法的邊緣計(jì)算，將原始測量的振蕩頻率數(shù)值，轉(zhuǎn)換成電容值及液位、含水率、位移、接近距離、等具體物理量。芯片內(nèi)置了64KB Flash、1KB Data Flash及4KB SRAM，可讓開發(fā)者編寫應(yīng)用軟件，并存儲(chǔ)傳感校準(zhǔn)及應(yīng)用數(shù)據(jù)。芯片同時(shí)集成了ADC、高級(jí)定時(shí)器、通用定時(shí)器、16位基本定時(shí)器等硬件資源以及USART和I2C等接口。

典型應(yīng)用電路：

典型應(yīng)用電路

電容傳感芯片 - MCP1085S的特性：

電容檢測前端：

– 10路單端電容/5路雙端電容測量

– 電容測量范圍：1pF~10nF

– 電容檢測頻率：100KHz~30MHz

– 電容/頻率分辨率：16bit

– 支持有源屏蔽

集成數(shù)字測溫功能，16bit，0.5°C典型精度

內(nèi)核與系統(tǒng)：

– 32-bit Arm?Cortex?-M0+

– 工作頻率可達(dá)48MHz

存儲(chǔ)器：

– 64KB Flash

– 1KB Data Flash

– 4KB SRAM

時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理：

– 2.3V~5.5V供電

– 上電/斷電復(fù)位（POR/PDR）、可編程電壓監(jiān)測器（PVD）

– 內(nèi)嵌48MHz HSI高速振蕩器

– 內(nèi)嵌40KHz LSI低速振蕩器

低功耗：

– 支持低功耗模式，包括：睡眠（Sleep）和深度睡眠（Deep Sleep）

– 平均功耗：6.4uA@1Hz

5個(gè)定時(shí)器：

– 1個(gè)16位4通道高級(jí)控制定時(shí)器（TIM1）

– 1個(gè)16位4通道通用定時(shí)器（TIM3）

– 1個(gè)16位基本定時(shí)器（TIM14）

– 1個(gè)獨(dú)立時(shí)鐘的硬件看門狗定時(shí)器（IWDG）

– 1個(gè)Systick定時(shí)器：24位自減型計(jì)數(shù)器

10個(gè)快速I/O端口：

– 所有I/O口可以映像到外部中斷

– 所有端口均可輸入輸出電壓不高于VDD的信號(hào)

3個(gè)通信接口：

– 2個(gè)USART接口

– 1個(gè)I2C接口

1個(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），支持較快1μs轉(zhuǎn)換時(shí)間(1MSPS采樣率），配置5個(gè)外部通道和1個(gè)可采集內(nèi)置參考電壓的內(nèi)部通道

CRC計(jì)算單元

96位芯片唯一ID（UID）

調(diào)試模式–串行調(diào)試接口（SWD）接口

工作溫度范圍-40℃~+85℃

單通道轉(zhuǎn)換時(shí)間：0.1ms~23.5ms可配置

內(nèi)置16bit高精度數(shù)字測溫

電容處理器芯片-MCP1085S的應(yīng)用：

液位測量

含水率測量

干濕度分析

水浸傳感

介電檢測

接近感知

觸控按鍵

審核編輯 黃宇