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DXY All Rights Reserved.LQ不推荐在新设计32-KEYQMATRIX(TM) C哈耶-T转让（BOT）ICGNDI4艾因VCCX4X5X2X3X1I2I3QT60320C创建32 “触摸式按键” ，通过任何介质100 ％自动标定的生活 - 无需调整“N”键翻转：检测并行所有32个按键键单独调节灵敏度混'N在一个面板相匹配的密钥大小形状&可承受20 ：在密钥长度1方差在面板上面板厚度5厘米或更可能的ITO电极背光键LED状态功能的驱动器用户可寻址的多功能驱动器引脚用户可寻址的内部EEPROM简单，通用串行接口5V单电源供电44引脚TQFP封装印刷电路板的一平方英寸（ 6.5平方厘米）所需X6X7X8RSTVCCGNDXT2XT1RXTXO112345678944 43 42 41 40 39 38 37 36 35 3433323130I1CC1CC2CSAREFAGNDVCCO8O7O6O5QT6032029282726251024112312 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22L1O4O3O2L2VCCY2Y1GNDY4Y3应用 -安全keypanels工业键盘电器控制户外键盘ATM机触摸屏汽车板机床该QT60320数字电荷转移（ “ QT ” ） QMatrix (TM) IC设计用于检测触摸多达32个按键的扫描XY矩阵。它会通过几乎任何电介质突出的按键，如玻璃，塑料，石材，陶瓷，甚至是大多数种类的木材，最多厚度5cm以上。触摸区域被定义为导电材料制成的简单的两部分组成的叉指式电极，如铜，铟锡氧化物（ITO），或筛选银或碳沉积在控制面板的后部。键的尺寸，形状和位置是几乎完全是任意的;键的尺寸和形状可以键的单面板内进行混合，并且可以通过20倍的差异： 1或更区中。每个键的增益（灵敏度）和阈值可分别通过简单的命令被设置在所述的UART端口，例如通过免费QmBtn程序。键设置在内部存储在车载的EEPROM和不需要重新加载。IC设计专门设备， ATM机，安全面板，便携式仪器仪表，机床工作，或这是受环境所面临的挑战“，甚至物理攻击类似产品。它允许100％的密封结构，水密keypanels是不受环境因素的影响，如湿度和冷凝，温度，灰尘堆积或面板表面的磨损，化学制品或滥用的物理劣化。为此该QT60320包含量子首创自校准，漂移补偿，以及数字滤波算法，使得所述感测功能极其强大和生存能力。清晰，导电ITO电极使用时，该设备可以很容易地控制在图形LCD面板或LED按键。它不要求“在玻璃芯片”或其他外来的制造技术，从而使OEM厂商采购来自多个供应商的keymatrix 。外部电路包括一个运算放大器，一个共同的PLD ，和四FET开关，它可以放入大约1平方英寸的足迹（6.5平方厘米）。该装置还可以控制两个状态指示灯，并且包括除8寻址输出的驱动线和4可读备用输入线，可用于控制发光二极管，液晶显示器，或其他面板的功能，而不需要来自其它控制线主机CPU 。这也使得用户可用通过串行接口86字节板载写和可读的eeprom的，从而有助于通过消除额外的部件，以降低系统成本。QT60320技术使用的电荷转移传感，横向电荷转移的一个重要的新的变体，在XY格式这最大限度地减少了所需的扫描行数。不像老技术，它不需要每个键一个IC ，并且是成本竞争力即使有一些膜技术。在许多情况下，它也可以代替在触摸常用电阻的XY感元件屏幕，在该价格的几分之一。这部分是不推荐用于新设计。请教量子关于替代品的建议。可选项TATQFP00QT60320C-AS-40°C至+ 105 ?LQ版权所有(C) 1999年， 2001年量子研究所有限公司QT60320C R1.08 / 01.031 - 概述该QT60320是数字突发模式电荷转移（ QT ）传感器专为矩阵几何触控设计控制;它包括所有必要的信号处理功能根据各种各样的改变提供了稳定的检测条件。只有几个低成本的外部部件所需要的操作。整个电路可在约1建平方英寸的PCB面积（ SMT）的。在X驱动脉冲。由X电极发射的电荷是部分地接收在其上的相应的Y电极然后进行处理。该QT60320矩阵使用8' X'边驱动行和4 'Y'感的列，以允许多达32个按键。的电荷流通过触摸一个人类的吸收手指（图1-2 ），导致从X中耦合的降低为Y ;耦合电荷增加的存在下像水（图1-3） ，其作用是消除导电膜两个元件。增加由于水膜的信号很容易看出，并不由IC检测到。X和Y元素之间图1-1场流1.2电路模型一个电路模型示于图1-4。该X和Y电极之间的耦合电容是通过Cx的代表。而复位开关是打开的，一采样开关被选通，使得它转移电荷只流从X的上升沿到取样电容器Cs 。 CS是大容量的电容，通常在1? - 50nF 。该每个X边后抓获CS电压的上升是相当小的，毫伏的顺序，而由于触摸变化对通常为10的微伏的顺序。在X脉冲可以重复在一个脉冲串组成的高达几百脉冲建立起来的电压（在电压由于改变摸）为更大的值。再连发增加系统通过收集更多的电荷获得;因此，增益可数字化控制，以获得一个所要求的灵敏度密钥由密钥扫描期间的基础。如果在Cs中的电压上升过高它可以落入的外侧ADC的范围内。要再次降低电压而不影响增益，两个一个（或两个）锆石电容器可以被切换到荷兰国际集团过于面板XELEM鄂西北YELEM ENT在60320的使用突发模式电荷转移方法并率先通过昆腾获得专利，包括充电取消方法，允许适用范围广的关键的尺寸和形状加以混合在单个keypanel 。这些特性使得全新的建设班keypanels的前所未有的设想，如触摸滑块，背照式按键，以及任意形状keypanels ，都非常低的成本。该QT60320使用异步串行（UART）接口在9600波特率运行，使关键数据进行提取和允许个别关键参数的设置。接口协议使用简单的ASCII命令和响应，无论是ASCII或根据命令的二进制结果。除了正常的操作和设置的命令设备还可以汇报实际的键信号强度和错误代码。备用EEPROM存储器（ 80字节）也可以写入和读出，以节省系统设计者从不必安装和接口到一个单独的码片。该IC还包括4可读的输入（ I1..I4 ）引脚和8可设置的输出（ O1..O4 ）引脚，可以以任何方式被使用需要的话，包括扫描高达32的次级小键盘触点闭合。或者，它们可以被用于远程激活面板的LED ，蜂鸣器，或其它类型的指示器。QmBtn软件为PC可用于电路板进行编程包含IC ，以及回读密钥状态和信号水平的实时性。该QT60320采用横向电荷转移（ “ QT ” ）感应，一种新技术，感应电荷强制整个电极由数字边缘设置。图1-2流场时感动在克对一封升OVE RLYX元素YELEM ENT图1-3场的导电膜1.1流场图1-1显示了如何电荷穿过转移电极设置为渗透的覆板材料;这电荷流在边缘过渡呈现出快速DQ / DTLQ2QT60320C R1.08 / 01.03图1-4 QT60320电路模型Y接收线（ 1 4）CxX电极Y电极上午PX（D）里沃? ESE吨SW痒SAM PLESW痒8位ADCCsSAM P LE开关（ 1 O F 4 ）01X驱动器（ 1 8 ）取消开关（ 1 O F 2 ）突发分组; 4极模拟开关作为所有4 Y布线的采样开关。在每个X和Y线的交点是所示的叉指电极组图1-6 。通常最外层的电极被连接到X和所述内电极连接到Y.剩余Y布线不被采样接地。10Cz（ 1 O F 2 ）1.4 “X”电极DRIVES8 'X'线可以直接连接到矩阵无需缓冲。仅在X线“正边缘被用来创建瞬态场流用于扫描按键。只有一个X线有效的时间，并且它会脉冲用于通过所确定的突发长度“获得'设置参数。RE SET开关上午POUTVOUT0从铯减去电荷产生负向偏移，使信号返回到可用的水平。这个动作发生在突发的过程，并在没有图示图1-4的时序图。这种机制有益处的允许高水平Cx的同时保持高度敏感在电荷耦合由于触摸小的变化;电路允许设计人员能够创建非常大的，非常叉指触摸是非常敏感的关键。大电容Cs的创建一个虚拟接地端接，使得在Y线显示为一个低阻抗;这有效地消除了其中由于Y布线的交叉耦合电压尖峰，同时显着降低易感性EMI。该电路还具有高度耐受性的电容性负载的在Y线，因为流浪?从Y到地面出现仅仅作为一个并联的电容，以一个更大的值CS 。该QT60320电路设计保持了高增益电平独立Cx的或杂散耦合的C接地。这也随手补偿像场有关的问题电极设计或上覆的组合物面板，其具有单独的可编程增益和阈值设置为每个键。在X边后短采样门的停留时间可用于限制水分从密钥扩展的效果通过取的RC滤波器样性质的优势加键连续薄膜;更短的停留时间，越时间的电荷具有穿过行进阻抗膜。这种效果是完全独立爆裂重复的频率，内部突发脉冲间隔，或X驱动器的脉冲宽度。突发模式操作允许降低功耗消费和减少RF辐射，而允许优秀的响应时间。X1X2X3X4如果需要，外部22V10型的CMOS可编程逻辑器件可以用于创建短栅住要加强保湿倍抑制（ 1.2节） 。 PLD的需要作为其输入所有的“X”和“Y”的线条，并与加RC时间常数会创建的需要短暂的停留时间在Y开关。对PLD的代码可以自由地在量子网站，也可以在第5节中找到。1.5 'Y'栅极驱动有4个'Y'栅极驱动（ Y1..Y4 ），这是高电平有效;仅一个突发的特定键时一个Y线被使用。该选择Y线变高之前的X线变高，和那张X线上升再低刚过。它被用来一个模拟开关，例如一个74HC4066的栅极，以捕获通过键到采样电容Cs的电荷耦。在Y线的反相版本可用于栅极未选中的Y布线接地，以抑制残余十字键这可能是由于交拾取来自相邻引起耦合X驱动器的痕迹。参见第2.2节。?栅极信号可以从外部进行操作，以使栅极停留时间是非常短的压制表面的影响电导率由于水薄膜。参见2.3节。图1-5 QT60320矩阵配置X驱动器（ 4 8所示）叉指钥匙Y1Ys1Ys2Ys3Ys4RESET开关Y2Y3Y41.3矩阵配置矩阵扫描结构示于部分中图1-5 。在X驱动器是传统的CMOS推挽输出，其顺序以脉冲CsADCLQ3QT60320C R1.08 / 01.03图1-6试样电极几何被去除而使传感器与人为压制参考电平，从而成为不敏感触摸。在这后者的情况下，传感器将补偿对象的除去通过快速增大基准电平。1.6.3 THRESHOLD和HYSTERESISCALCULATIONS该阈值被设定为一个偏移量来参考电平。由于Cx和铯漂移，参考漂移补偿的变化和阈值电平是自动重新计算的实时，以便它是从不在错误。由于键触摸造成的负面信号摆幅时，阈值被设置为低于所述信号的参考电平。该QT60320采用的增量25％的滞后参考和阈值电平之间。信号必须从阈值上升的距离的25 ％至参考前检测事件下降了，关键寄存器，不变。平行线蛇纹石螺旋1.6信号处理该QT60320校准和使用处理所有的信号由量子算法率先数量。这些算法被专门设计，以提供高生存在恶劣环境挑战的脸。1.6.1 SELF-CALIBRATION该QT60320完全自校准。在上电的IC扫描矩阵按键按键，并设置适当的校准根据在设置信息指出它的每个内部的EEPROM ，或者在从主机的MPU苍蝇。自从电路可以容忍一个很宽的动态范围，这是能够适应关键尺寸的宽混合和形状有疯狂不同Cx的耦合电容。没有特殊的运算符或工厂校准或电路的调整是必需的，以使钥匙投产后，除增益和阈值设置的批处理它可以在几秒钟内从保存在一个文件中进行PC 。一旦设定，就不会有需要调整这些参数。1.6.4 MAXON-Duration如果外来物体接触一个键的信号可改变足以创造一个“假”检测持续的时间的接触。为了克服这一点，该集成电路包括一个定时器，该定时器监测检测时间。如果检测超过计时器设置，定时器使传感器执行完全重新校准。这就是所谓的最大导通时间的功能。之后的最大导通时间间隔已到期，重新校准已经发生，受影响的重点将再次功能正常，即使被异物仍在接触，要尽自己最大的能力。的最大导通时间固定为10连续检测秒。1.6.2 DRIFTCOMPENSATIONALGORITHM信号漂移的原因可能是在变化的Cx和铯时间。至关重要的是，漂移进行补偿，否则，错误检测，不检测，灵敏度和转移会随之而来。漂移补偿（图1-7）是通过使执行参考电平跟踪原始信号以缓慢的速度，但仅虽然实际上是没有检测。调整幅度必须缓慢进行，否则，合法的检测可以忽略不计。该QT60320漂移补偿使用限摆率变化的参考电平;门槛和滞后值从属于该参考文献。当手指感测，该信号落入因为人体的作用是从之间的交叉耦合吸收电荷X和Y线。一种分离的，不变的异物（硬币或者水膜）将导致该信号由于略有上升增强耦合由此产生。这些影响是相反的对大多数电容式传感器的运作方式。一旦手指被检测到，漂移补偿机制停止，因为信号是合法的低，并且因此，不应该使与参考电平来改变。该QT60320's漂移赔偿金is“不对称” ：漂移补偿发生在一个方向上的速度比它在其它。具体地讲，它补偿更快增加信号比下降的信号。减少信号不能快速得到补偿，因为随着手指的接近可能是之前，即使对部分或全部补偿触摸感应垫。但是，障碍物在感垫，为此，该传感器具有已经做了充分的免税额，会突然1.6.5 DETECTIONINTEGRATOR为了抑制由像乱真事件的错误检测电气噪音， QT60320包括一个检测与每个检测递增集成计数器样品，直到达到限制次数，在该点的检测是证实。如果没有检测到被感测到的任何样品前的最终计数时，计数器立即复位到零，迫使该过程重新开始。需要的数量是4 。2 - 电路细节基本QT60320电路如图2-1所示。2.1信号路径该QT60320需要一个外部采样电容，二锆石电容器，放大器，一些模拟开关，和一个R2R梯形DAC操作。在CS的电容进行了充电功能的集成耦合虽然在所选择的按键收集电荷图1-7漂移补偿参考迟滞门槛信号产量LQ4QT60320C R1.08 / 01.03的上升沿的dV / dt“X”的扫描线。充电是采样'N'次在一阵切换的过程长度为“n”的循环。作为一阵进展上的电荷CS增加了一个楼梯时尚（图1-4 ） 。在突发的端的电压上铯，这是数量级的伏零点几，是由增益电路放大它包括一个偏移从R2R梯形电流DAC驱动的X驱动器线。从偏置电流在R2R梯形的重新定位在放大器链的输出到作为紧密一致地随着中央跨度60320的ADC ，它可以转换之间的电压0和5伏。阵阵之间CS复位MOSFET被激活重置Cs的电容地面上。图2-1基本QT60320电路VCC? S18中115 1 7 2 7 29 38V V V V V4RSTX1X2X3X4X5X6X7X84041424344123? 2R D交流1 00KVCCKeymatrixY4Y3Y2Y1UART I Nü艺术走出1/4HC40668YS4XT1CC 122C6 （ CZ1 ） 8 20pF的C7 （ CZ2 ） 8 20pF的R3 68K_BSN20+_+TL 22 72R6 10KR4 10万32313074 AC 047VCCCAL L ED8MHz1516STAT LEDXT2CC 2CSR 5 10KL1L2G艾因37G G G6 18 28 39C5 （CS ）1 5NF增益是通过直接控制突发长度为'N' ，放大器的增益Av和铯， CZ1和CZ2的值。只有'N'可而通过AV和关键的基础上调整了关键的电容只能对所有钥匙进行调整。该放大器应典型地具有100 +/- 20 ％的总的正增益..如果有大量耦合的X和Y线之间，并且其中突发长度'n'个被设置为一个较高的数值，充积累的铯可能达到一个地步，梯子DAC再也不能抵消的信号返回到ADC的可用范围内。在这种情况下，电路将采用一种直拉或两种电容器“敲背”或取消积累的电荷在CS ;每个直拉将取消收费图2-2改进的电路来抑制水膜在一个离散的步骤需要。VCC如图2-1所示组件包括：Keym ATR IXY44041424344123? 2R DAC 100KY3Y2Y1? S18中114UAR T INü ART OU牛逼5 17 27 2 9 3 8V V V V V?圣X2X3X4X5X6X7X89Rx10Tx33I134I235I336I411O112O213O314O423O524O625O726O88XT1LVD复位（例如达拉斯DS1811 ），适合5伏供应和低电平有效低电压输出;一个R2R的梯形网络（ CTS750-107R100K或同等学历） ;一个&2MHz GBW CMOS轨铁路输出运算放大器可感应地面上的投入;美国ER PO RT针SVCCQ T60320YS1? S2? S3? 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