SC01B数据手册

各位工程师朋友，今天给大家介绍一款超实用的触摸芯片 ——SC01B，来自厦门晶尊微电子科技有限公司。这小家伙可不得了，在各种电子产品里都能大显身手，绝对是你电路设计的得力助手！

一、SC01B 的 “超能力” 初体验

SC01B 是单键电容触摸感应器，就像一个超灵敏的 “小雷达”，能隔着玻璃、塑料这些非导电介质，精准感应电容变化。它的应用场景超广泛，从常见的触摸按键，到智能马桶的人体感应，再到各种液位检测，都不在话下，堪称电子领域的 “多面手”。

（一）特性大揭秘

1. 自动校正超省心：这芯片自带 “智能大脑”，能自动校正，完全不用你在旁边操心。不管环境怎么变，它都能自己调整，让触摸按键的灵敏度始终在线，就像给按键打了一针 “稳定剂”。
2. 输出稳定无抖动：按键输出经过精心的消抖处理，不会出现那种按一下乱跳的情况。你按下去，它就稳稳地给出信号，超靠谱。
3. 并行输出效率高：采用并行一对一输出方式，信息传递又快又准，就像专门开了一条信息 “高速公路”，信号畅通无阻。
4. 工作电压超灵活：能在 2.5V – 6.0V 的电压范围内工作，不管你用的是电压较低的电池，还是电压稍高的电源，它都能完美适配，妥妥的 “电压适应大师”。
5. 环保封装很贴心：符合 RoHS 指令的环保 SOP8 封装，不仅性能好，还很环保，简直是 “内外兼修”。

（二）管脚功能解读

SC01B 采用 SOP8 封装，别看它管脚不多，每个都有大作用。

1. 电源管脚：VDD 和 GND，一个负责 “加油”（供电），一个负责 “接地”，是芯片正常工作的 “能量站” 和 “稳定器”。
2. 电容连接管脚：CMOD 接电荷收集电容，和灵敏度无关，就像一个默默收集 “能量” 的小助手；CDC 接灵敏度电容，这个电容值可大有讲究，5pf – 100pf 之间，数值越小，灵敏度越高，就像给芯片的 “感知触角” 调得更灵敏了。
3. 触摸检测管脚：CIN1 和 CIN2 是触摸检测端，在不同应用场景下分工不同。普通按键时，CIN1 接触摸按键输入，CIN2 悬空；智能马桶人体感应和液位检测时，CIN1 接固定电容作参考，CIN2 接触摸按键输入或液体检测传感器，配合得相当默契。
4. 输出管脚：OUT 是触摸输出端口，内部结构是带上拉电阻的 NMOS 开漏输出，输出弱高或强低电平，有效电平是强低电平，内置上拉电阻阻值大概 10KΩ 左右，就像一个信号 “指挥官”，准确传达触摸信息。
5. 模式设置管脚：MD 是工作模式设置端口，接 GND 进入普通按键锁存输出模式，每次触摸输出电平翻转；悬空进入智能马桶人体检测模式；接 VDD 进入液位检测模式，就像给芯片切换不同的 “工作模式”，让它在不同场景下都能发挥最佳性能。

二、SC01B 的 “工作模式” 大赏

（一）普通按键锁存输出模式

在这个模式下，CIN1 通道接按键传感器，CIN2 通道悬空。芯片就像一个聪明的 “环境适应者”，能根据环境温度、湿度的变化，自动调整按键传感器的电容基准参考值。你按下按键，它会立即停止校正大约 50 秒，之后继续自校正。要是按键还按着，它会把按键信息当成环境漂移更新，检测按键有效的时间不会超过 50 秒。比如在智能门锁上，不管是冬天的干燥环境，还是夏天的潮湿环境，它都能精准识别你的按键操作，不会误判。

（二）智能马桶人体感应模式

芯片在这个模式下分两个阶段工作。上电 200ms 内是上电比较阶段，CIN1 接固定基准电容，CIN2 接人体接触感应器，芯片会采集两个通道的电容值，判断差值是否超过内部设定的人体感应阈值。如果超过，输出端口电平拉低，直到差值低于人体离开阈值，进入自校准阶段；如果不超过，输出端口保持弱高状态，200ms 后自动跳转到自校准阶段。想象一下，你坐在智能马桶上，它能迅速感应到你的存在，自动打开座圈加热、冲洗等功能，是不是超方便？这背后可都有 SC01B 的功劳。

（三）液体检测模式

主要用于监测液体是否存在或是否达到对应高度。CIN1 接固定基准电容，CIN2 接液体检测传感器。芯片上电后采集两个通道电容值，判断差值是否超过液体检测阈值。超过就说明有液体或液体达到高度，输出端口电平拉低；低于阈值则恢复弱高状态。在洗地机的清水箱、净水器设备里，它能实时监测液位，当水位低了提醒你加水，满了就及时停止进水，让设备运行更智能。

（四）触摸反应时间

芯片外部每个通道大约每隔 3ms 采样一次，经过按键消抖处理后，检测到按键按下的反应时间大概是 24 毫秒，检测按键离开的反应时间大概是 18 毫秒，最快每秒能检测 25 次。这速度就像闪电一样快，能让你在操作电子产品时，感受到超流畅的触摸体验。

三、SC01B 的应用 “宝藏库”

（一）替代机械开关

在各种电子产品里，SC01B 都可以替代传统的机械开关。比如门禁系统的按键，以前的机械按键按多了容易坏，现在用 SC01B 触摸按键，不仅更灵敏，还更耐用；还有灯控开关，轻轻一摸就能控制灯的开关，时尚又方便。

（二）玩具和互动游戏

在玩具和互动游戏领域，它是人机接口的绝佳选择。像一些触摸感应的玩具，小朋友轻轻触摸就能触发各种有趣的音效、灯光效果，增加了玩具的趣味性和互动性；在互动游戏设备上，玩家通过触摸操作，能获得更流畅的游戏体验，仿佛身临其境。

（三）密封键盘面板

对于需要密封的键盘面板，SC01B 简直是量身定制。它能隔着密封材料感应触摸，保证设备的密封性和防水性，同时又不影响触摸操作。比如一些工业设备的控制面板、户外电子设备的键盘，都能使用它，让设备在恶劣环境下也能正常工作。

（四）金属触摸按键

金属触摸按键在很多高端电子产品上很常见，SC01B 能完美适配。它能精准感应金属表面的触摸操作，让产品外观更简洁美观，操作也更方便。像一些高端手机、智能音箱的金属外壳触摸按键，用的可能就是 SC01B 芯片。

四、SC01B 的使用 “小窍门”

（一）灵敏度设置

灵敏度由 CDC 端口接的电容值决定，要想让芯片更灵敏，就选小电容值，但范围得在 5pf – 100pf 之间。为了保证灵敏度一致，最好用 10% 或以上精度的涤纶电容、NPO 材质电容或者 COG 材质电容，而且在 PCB 布局时，要把 CDC 电容尽量贴近 IC 放置，这样它就能更好地发挥作用啦。

（二）应用电路设计

1. 普通按键锁存输出模式：Cmod 是电荷收集电容，通常取值范围在 1nf – 10nf，典型值是 4.7nf；Cdc 是灵敏度电容，取值范围是 5pf – 100pf。按照这个参数设计电路，就能让普通按键操作更灵敏。
2. 智能马桶人体感应模式：除了 Cmod 和 Cdc 电容，还有个 C1 电容。C1 电容主要作用于上电比较阶段，电容越大上电比较阶段的灵敏度越差，取值范围取决于人体传感器的大小及 PCB 版图的布局，一般在 0 – 15PF 之间。而且这个电容最好选 NPO 材质，精度要高。调试的时候也有小窍门，先设置 CDC 电容满足盖板厚度要求，再调整 C1 电容，直到找到最佳灵敏度。
3. 液位检测模式：Cmod、Cdc 和 C1 电容都很重要。Cdc 主要用于精准调整液位点，一般取值范围最小 5pf，最大 50pf；C1 电容对液位灵敏度调整影响较大，取值范围 0 – 15PF 之间，同样最好选 NPO 材质高精度电容。调试时先固定 CDC = 20PF，再根据上电后的输出情况调整 C1 电容，最后如果有需要再微调 CDC 电容，找到最佳液位检测点。

（三）电容按键传感器设计

1. 触摸按键材料及形状：触摸按键可以是各种形状的导体，像圆形、方形都可以，中间还能留孔或镂空，但要保证一定平面面积。建议用直径大于 12mm 的圆形或方形，这样能避免尖端效应。触摸感应盘材料也很多样，PCB 铜箔、金属片、导电棉等都可以。
2. 触摸感应盘尺寸：尺寸范围是最小 4mmX4mm，最大 30mmX30mm。面积越大，灵敏度越高，一般按键感应盘直径要大于面板厚度的 4 倍。各个感应盘形状、面积相同，能保证灵敏度一致，12mmX12mm 是个常用的典型值。
3. 触摸触摸 PAD 和触摸面板连接方式：连接方式有好几种。用 PCB 铜箔做触摸 PAD，直接用两面胶粘在触摸面板上；带弹簧的贴片要顶在面板上；导电橡胶或导电棉，底端粘在 PCB 铜箔上，顶端紧贴面板；导电油墨或 ITO 做成柔性 PCB，插在触摸端口接口里。
4. 触摸面板选择：面板必须是绝缘材料，像玻璃、聚苯乙烯等都可以。面板厚度和材质会影响灵敏度，通常厚度设置在 0 – 10MM 之间，不同材料对应不同典型厚度。按键感应盘要平整紧密贴在面板上，中间不能有空气间隙。

（四）电源设计

1. 直流稳压器：SC01B 对电源要求有点高，电源纹波和噪声要小，避免外界强干扰。在电磁炉、微波炉这些干扰大的设备里，最好用 7805 组成的稳压电路，要是环境恶劣，还可以预留电感焊盘抗干扰。
2. 稳压器件放置：7805 电源组器件要尽量靠近芯片的 VDD 和 GND 管脚，而且要和触摸芯片放在同一电路板上集中放置，这样能减少电源连线带来的噪声。
3. 高噪声条件下注意事项：在高噪声环境下，别让高压、大电流、高频率操作的主板和触摸电路板上下重叠。要是没办法避免，就尽量远离这些干扰源，或者给主板加屏蔽。
4. 使用主机 5V 电源：直接用主机 5V 电源时，要接滤波电路，滤波电容的放置规则和前面一样，这样才能保证电源稳定。

（五）触摸感应电路 PCB 设计

1. 电源线布线：触摸电路的 VCC 电源线要单独走线，线长尽量短，还要加粗，这样能减少其他电路对触摸部分的影响。
2. 地线布线：触摸芯片的地线不要和其他电路共用，最好单独连到板子电源出入的接地点，采用 “星形接地”，数字和模拟部分的电源和地也要分开用星型接法连接。
3. 外围元器件布线：触摸芯片的退耦电容、CMOD 电容、CDC 电容及触摸限流电阻都要紧紧靠在芯片旁边，走线距离越短越好。
4. PAD 与 IC 感应盘输入引脚连线：触摸 IC 最好放在中心位置，让它到各个 PAD 的距离基本平衡。PAD 输入端走线，单面板 8MIL – 13MIL，双面板 5 – 8mil，越细越好，但不能跨越其他信号线，周围 0.5MM 也不要走其他信号线。
5. 铺地规则：触摸 IC 及其相关外围电路要铺地，这样能提高抗干扰能力。触摸 PAD 与铺地距离在 1.5MM – 2.0MM 之间；触摸 PAD 周围要铺地，正背面要镂空处理；触摸信号线离铺地和相邻触摸信号线都要保持 15mil 以上；建议用实铜铺地，增强芯片抗干扰能力。

五、购买方式超简单

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