TTP229-BSF TonTouch IC

                                                              16键或8键触摸板探测器IC

一般说明
TTP229-BSF TonTouchTM IC是电容式感应设计，专为触摸板控制而设计。该设备内置调节器，用于触摸传感器。 稳定的传感方法可以覆盖多样性条件。人机界面通过非导电介电材料控制面板链路。 主要应用是专注于更换机械开关或按钮。 ASSP可以独立处理8个触摸板或最多16个触摸板。

特征

• 工作电压：2.4V~5.5V
• 内置调节器
• 待机电流

在3V，睡眠模式慢采样率8Hz：
       => 16个输入键的典型值为2.5uA
       => 8个输入键的典型2.0uA

• 提供按选项设置8个直接键或16个直接键
• 仅为8种直接输入键模式设置8个独立输出
• 具有2线串行输出接口，均可用于8和16直接输入键模式
• 8个独立输出可选择输出驱动类型（CMOS / OD / OC，有效高/低）
• 2线串行接口可选择高电平有效或低电平有效

通过选项提供多键或单键功能

• 提供两种采样率，在睡眠模式下采样速率为8Hz，快速采样率为64Hz

通过引脚选项，最大键控时间约为80秒

• 灵敏度可通过外部电容（1~50pF）调节
• 上电后约有0.5秒的稳定时间，在此期间请勿触摸键盘，所有功能均被禁用
• 自动校准环境变化

并且重新校准周期约为4.0秒，此时所有按键在固定时间内未被激活

PIN 封装布局

引脚描述

Pin No.	Pin Name	Share Pin	I/O Type	Pin Description
1	TP3	SKMS1	I/O	触摸板输入引脚（KEY-3） 按键动作功能选项-1（单键/多键） 默认是所有单键
2	TP2	KYSEL	I/O	触摸板输入引脚（KEY-2） 键编号功能选项（8键/ 16键） 默认为8键
3	NC
4	SENADJ0		I/O	触摸板TP0~3灵敏度调整公共引脚
5	TP1		I/O	触摸板输入引脚（KEY-1） 输出类型功能选项（活动高/低） 对于TPQ0~7，默认为高电平有效，对于2线串行类型（SCL和SDO），低电平有效
6	TP0		I/O	触摸板输入引脚（KEY-0） 输出类型功能选项（8键的CMOS / OD / OC） 默认为CMOS
7	TP15		I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-15） 8键直接输出引脚（TPQ7）
8	TP14		I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-14） 8键直接输出引脚（TPQ6）
9	SENADJ3		I/O	触摸板TP12~15灵敏度调整公共引脚
10	TP13		I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-13） 8键直接输出引脚（TPQ5）
11	TP12		I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-12） 8键直接输出引脚（TPQ4）
12	SDO		O	2线串行输出的数据引脚，通过TP1选择低/高有效
13	SCL		I	串行时钟输入引脚，用于串行类型，它可以通过TP1设置为低电平有效/高电平有效
14	SLPSENB		I/O	B组（TP8〜15）睡眠模式灵敏度调节引脚
15	TP11	TPQ3	I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-11） 8键直接输出引脚（TPQ3）
16	TP10	TPQ2	I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-10） 8键直接输出引脚（TPQ2）
17	SENADJ2		I/O	触摸板TP8~11灵敏度调整公共引脚
18	TP9	TPQ1	I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-9） 8键直接输出引脚（TPQ1）
19	TP8	TPQ0	I/O/OD	触摸板输入引脚（KEY-8） 8键直接输出引脚（TPQ0）
20	TEST		I-PL	仅用于测试
21	TP7	SKSRT	I/O	触摸板输入引脚（KEY-7） 最大键接通时间功能选项（无限/ 80秒） 默认是无限的
22	TP6	SLWPTM	I/O	触摸板输入引脚（KEY-6） 睡眠模式采样长度功能选项（4.0 / 2.0mS） 默认值为4.0ms
23	SENADJ1		I/O	触摸板TP4~7灵敏度调整公共引脚
24	TP5	WPSCT	I/O	触摸板输入引脚（KEY-5） 睡眠模式下的采样率功能选项（8Hz / 64Hz） 默认值为8Hz
25	TP4	SKMS0	I/O	触摸板输入引脚（KEY-4） 键动作功能选项-0（单键/多键） 默认是所有单键
26	VDD		P	正电源
27	VSS		P	负电源，接地
28	SLPSENA		I/O	A组（TP0~7）的睡眠模式灵敏度调节引脚

注意：引脚类型
I =>仅CMOS输入
I-PH => CMOS输入和上拉电阻
I-PL => CMOS输入和下拉电阻
O => CMOS推挽输出
I / O => CMOS I / O.
P =>电源/地
OD => CMOS开漏输出
（对于OD TPQ0~TPQ7引脚有二极管保护电路，SDA引脚没有二极管保护电路）

功能说明
1.灵敏度调整
PCB上连接线的电极尺寸和电容总负载会影响灵敏度。因此灵敏度调整必须根据PCB上的实际应用。 TTP229-BSF提供了一些调整外部灵敏度的方法。
1-1由电极尺寸决定
在其他条件下是固定的。使用更大的电极尺寸可以提高灵敏度。否则会降低灵敏度。但电极尺寸必须在有效范围内使用。
1-2按面板厚度
在其他条件下是固定的。使用更薄的面板可以提高灵敏度。否则会降低灵敏度。但面板厚度必须低于最大值。
1-3外接电容值（请参见下图1-3-1）
在其他条件下是固定的。当添加CJ0~CJ3和CJWA和CJWB的值时，将在有用范围内降低灵敏度（1pF≤CJ0~CJ3≤50pF，pF≤CJWA~CJWB≤50pF）。
当不使用任何意味着在电容器位置打开的电容器时，灵敏度最敏感。电容器CJ0~CJ3用于在操作模式下调节键的灵敏度。
电容器CJWA和CJWB用于调节睡眠模式下的唤醒灵敏度。

关于电容和控制键的关系请看下表。

电容	键组控制和调整
CJ0	K0~K3 组
CJ1	K4~K7 组
CJ2	K8~K11 组
CJ3	K12~K15 组
CJWA	K0~K7 组
CJWB	K8~K15 组

注意：使用电容值调整灵敏度时，建议先为K0~K15来调整电容CJ0~CJ3，然后调整电容CJWA和CJWB来改变唤醒灵敏度。

2.输入键编号选择
TTP229-BSF具有8键输入模式和16键输入模式。 这些模式通过连接到TP2（KYSEL）引脚和VSS的高阻值电阻选择。 TP2（KYSEL）引脚未使用电阻连接到VSS的默认选择是8键输入模式。 另一种是选择16键输入模式，它使用连接到VSS的高阻值电阻。

3.输出模式
TTP229-BSF具有8引脚直接输出模式和串行输出接口模式。 16键输入模式的输出仅提供串行输出接口。 8键输入模式有8种引脚直接输出和串行输出接口两种输出。 8针直接输出仅用于8键输入模式。
3-1在8引脚直接输出模式下，TTP229-BSF有两种输出类型：CMOS型输出和OD（漏极开路）型输出。这些由TP0（OPDEN）引脚选择。 CMOS类型输出默认为TP0（OPDEN）引脚不用于VSS的任何组件。当TP0（OPDEN）引脚使用连接到VSS的高阻值电阻时，选择OD型输出。
3-2选择8引脚直接CMOS输出模式时，输出通道可通过TP1（SAHL）引脚设置为高电平有效或低电平有效。 TP1（SAHL）引脚默认不使用高阻值电阻，它设置为高电平有效。当TP1（SAHL）引脚的高阻值电阻连接到VSS时，它被设置为低电平有效。

3-3在8引脚直接OD输出模式下，它具有OD1（漏极开路）或OC（开路集电极）输出模式，由TP1（SAHL）引脚选择。 TP1（SAHL）引脚有一个连接到VSS的高阻值电阻，它选择OC模式。 另一种是选择OD模式，没有电阻。 默认为OD模式。 OD模式的状态是浮动和低电平有效。 并且OC模式的状态是浮动且高电平有效。 OD和OC输出模式的结构请看下图。

注意：输出引脚在芯片中有二极管保护电路。 因此，当它选择OD或OC模式时。不建议连接使用不同电压的其他设备。 这避免了在系统中发生泄漏电流。

3-4在串行输出接口模式下，SDO引脚是数据输出引脚，SCL是时钟输入引脚，可通过TP1（SAHL）引脚设置为高电平有效和低电平有效。 默认为低电平有效，TP1（SAHL）引脚未使用电阻连接到VSS。 另一个是高电平有效，使用连接到VSS的高阻值电阻。
2线串行模式支持始终轮询系统上其他设备的数据。 或者其他器件可以等待TTP229-BSF通过SDO引脚输出数据有效（DV）信号，并且它可以将时钟信号提供给TTP229-BSF SCL引脚并从SDO引脚获取关键数据。
TTP229-BSF 2线串行接口支持SCL引脚的超时机制。 如果SCL引脚在2ms内没有信号边沿变化，则2线串行接口将自行复位并返回待机状态。

2线串行接口模式时序请看如下：
D0~D15对应于TP0~TP15的数据。
下图3-4-1 , 当TP1 = 0时，TP2 = 0：设置16键高电平有效

                                                              3-4-1  16个输入键和高电平有效的时序

3-4-2。 当TP1 = 1时，TP2 = 0：设置16键低电平有效

                                                              3-4-2 16个输入键和低电平有效的时序

3-4-3。 当TP1 = 0时，TP2 = 1：设置8键高电平有效

                                                         3-4-3 8个输入键和高电平有效的时序

3-4-4。 当TP1 = 1时，TP2 = 1：设置8键低电平有效

                        3-4-4   8个输入键和低电平有效的时序

图3-4-1~4的参数：

3-5 至于选择为I2C 通讯方式，需要将SLSERT 端口连接到VSS。
此模式下SDA 端口作为串行数据端口，SCL 作为串行时钟输入端口。SDA 和SCL 端口必须
通过外部电阻拉至高电平。
TTP229 的4 位鉴别码是“1010”, 设备地址由A0，A1 和A2 端口的状态确定。这三个端口具
有内部上拉电阻，可由外部设定为0。TTP229 的8 位设备地址包含4 位鉴别码，3 位地址选定
和R/W 位组成(参见表3-5-1)。
由于TTP229 IC 使用I2C 通讯协议方式输出触摸键(TP0~TP15 端口)的数据，因此TTP229 只接
受读操作R/W 位是”1” 的数据”。如果为“0”，TTP229 将不响应写操作。除此之外，TTP229
的I2C 通讯协议符合标准的I2C 通讯协议。它支持最大SCL 时钟频率为400KHz 的快速模式。

I2C 通讯方式协议如下：

总线空闲状态：当总线空闲时SDA 和SCL 保持在高电平。
起始条件：开始条件是当SCL=1 时，SDA 由1 跳转到0。(参见图3-5-2)
终止条件：停止条件是当SCL=1 时，SDA 由0 跳转到1。(参见图3-5-2)
数据有效条件：开始条件成立后，SDA pin 上的电平在SCL 为高电平期间内必须稳定。SDA pin
上的高低电平只有在SCL 线上时钟信号为低电平时可以改变。(参见图3-5-2)
回应(确认)：一个ACK 信号表示成功完成数据传输。传输方（主设备或从设备）在传输八个二
进制位后释放总线。在主设备发出的第九个时钟周期接收方将SDA 线拉至低电平，以确认成功
接收数据的八个二进制位。从设备没有成功接收到数据的八个二进制位时，将不会发送ACK
信号。
在数据读取操作，从设备在传输完8 位数据后释放SDA 线，然后在第九个时钟周期监察ACK
信号。若检测到ACK 信号，从设备将继续传送下一个数据。若没有检测到ACK 信号，从设备
中止数据传送，并在回到待机模式前等待主设备发起停止条件。
从设备地址： TTP229 的鉴别码是“(1010)”。设备地址可由A2，A1 和A0 端口的状态设定。
读/写：从设备地址的最后一位（第八位）定义将进行的操作类型。如果R/W 位是“1”，将执
行读操作，如果是“0”，则执行写操作。但TTP229 只接受读操作。
读数据操作的顺序参照图3-5-1。

备注：Data_0：B7~B0对应TP0~TP7 闭合/断开状态，0为按键断开，1为按键闭合。
Data_1：B7~B0对应TP8~TP15 闭合/断开状态，0为按键断开，1为按键闭合。

                                                       图3-5-4. I2C总线上F/S模式设备的时序定义

4.按键操作模式
TTP229-BSF具有单键和多键功能。 这些功能由TP3（SKMS1）和TP4（SKMS0）引脚设置。 全部16个键可以使用一个组，或者16个键可以分为两组。 组-1包括TP0，TP1，TP2，TP3，TP8，TP9，TP10，TP11键。 第2组包括
TP4，TP5，TP6，TP7，TP12，TP13，TP14，TP15键。 如何设置功能？ 请参见下表4-1：
表4-1。 TP3（SKMS1）和TP4（SKMS0）选项的功能

注意：

1. 一组：TP0~TP15。
二组：组-1 => TP0，TP1，TP2，TP3，TP8，TP9，TP10，TP11。
组2=> TP4，TP5，TP6，TP7，TP12，TP13，TP14，TP15。
2.使用8输入键模式时。 使用键为TP0~TP7。
3. TP3和TP4的选项状态，“0”状态使用连接到VSS的高值电阻，“1”状态不使用连接到VSS的电阻。
4.键检测在单键功能中确认，当有效触摸多个键时，优先级是按键扫描顺序（从TP0到TP15）。 这不是关键的触动力量。

5.睡眠模式下的唤醒采样率和采样长度TTP229-BSF在睡眠模式下有两种采样率。 这些是8Hz和64Hz。 这两个功能由TP5（SLWPTM）引脚选择。 TP5（SLWPTM）引脚使用连接到VSS的高阻值电阻，选择64Hz采样率。 另一个是8Hz未使用电阻连接到VSS。 8Hz采样是默认值。
而TTP229-BSF在睡眠模式下有两种采样长度。 它们是由TP6（WPSCT）引脚选择的4ms和2ms。 TP6（WPSCT）引脚未使用电阻连接到VSS，默认为4ms。 另外，TP6引脚使用连接到VSS的高阻值电阻为2ms。

睡眠模式下的唤醒采样时间和长度：

6.最大开机时间
如果某些物体覆盖在感应垫中，并且导致变化量足以被检测到。 为防止这种情况，TTP229-BSF设置一个计时器来监控检测。 计时器是最大键入时间。 在3V时设定约80秒。 当检测结束时，系统将返回上电初始状态，输出变为无效直到下一次检测。 该功能通过连接到TP7（SKSRT）引脚的高阻值电阻设置到VSS。 TP7（SKSRT）引脚没有电阻，设置禁用最大接通时间，然后按键动作无限，这是默认值。
另一个设置启用具有电阻器的最大接通时间。
如果系统需要使用最大接通时间使能和2线串行输出接口功能，它只使用始终轮询数据用于2线串行输出接口。

7.内置调节器
电容式感应触摸板IC需要稳定的电源。 所以TTP229-BSF内置在芯片中的稳压器。 它可以使内部电源保持稳定。 并且灵敏度检测对于芯片是正常的。
稳定的功率可以避免灵敏度异常和错误检测。
8.自动校准功能
TTP229-BSF包括完整的自动校准功能。 设备上电后，将首先校准环境的初始状态。 在持续时间内禁用所有功能，因此不要操作。 然后系统进入待机模式。 并且未检测到所有按键触摸超过约4秒，然后系统会自动重新校准。 该过程是固定和重复的。 通过实现此功能，系统可以捕捉环境变化的条件。 让系统运行正常。

9.从睡眠模式到操作模式的时序

                                                                    9-1  误触发的时机

                                                                      9-2  有效触发的时间

10.选项表

选项引脚	操作状态		特征	备注
TP0 (OPDEN) TP1 (SAHL)	TP0(OPDEN)	TP1(SAHL)	8个输出引脚=> CMOS输出高电平有效 2线串行接口=> CMOS输出低电平有效	默认
	1	1
	1	0	8个输出引脚=> CMOS输出低电平有效 2线串行接口=> CMOS输出高电平有效
	0	1	8个输出引脚=> OD输出有效 - 低电平 2线串行接口=> CMOS输出低电平有效
	0	0	8个输出引脚=> OC输出高电平有效 2线串行接口=> CMOS输出高电平有效
TP2 (KYSEL)	1		8输入键模式	默认
	0		16输入键模式
TP3 (SKMS1) TP4 (SKMS0)	TP3 (SKMS1)	TP4 (SKMS0)	所有单键：一组（16键）	默认
	1	1
	1	0	两组操作：group-1 =>单键; group-2 =>单键
	0	1	两组操作：group-1 =>单键; group-2 =>多键
	0	0	所有多键：一组（16键）
TP5 (WPSCT)	1		睡眠模式下唤醒的8Hz采样率	默认
	0		睡眠模式下唤醒的64Hz采样率
TP6 (SLWPTM)	1		唤醒采样长度=>约4.0ms	默认
	0		唤醒采样长度=>约2.0ms
TP7 (SKSRT)	1		最大开机时间禁用=>无限	默认
	0		最大接通时间启用=>约80秒

注：1. 关于group-1和group-2的组合，请参见上述第4点。
2.选项状态“1”表示内部上拉（默认）。
3.选项状态“0”表示TP0~TP7引脚通过连接到VSS的高值电阻。

应用电路