CSS108DE

特性
u 宽电压工作范围：2.7V–5.5V
u 支持I2C通讯接口
u 支持接近感应背光控制和触摸蜂鸣器指示
功能
u 触摸电容检测范围：5pf–50pF
u 优秀的检测性能，支持最大10mm玻璃
或5mm塑料覆盖物
u 自适应调整，无需额外调整元件
u 极佳的抗干扰与防水能力，稳定通
过EFT4KV，CS及RF干扰测试
应用方向
u 小家电，白色家电和消费类电子产品中的
按钮替换

功能描述
CSS108DE具有8个电容检测通道，支持接
近感应背光控制和触摸蜂鸣器指示功能，并使
用I2C做为通讯接口。必要的用户设置参数以及
电容检测结果可以由I2C通道在CSS108DE和主
控制器之间传输。触摸灵敏度的更改必须先关闭
扫描后再设置，新的灵敏度数据将在重新使能扫

描后生效。
每一电容检测通道可以被独立地打
开或关闭，没有被用到的电容检测通道
在PCB上应当接地。在缺省模式下，当任一
电容检测通道检测到有触摸或触摸离开时，
CSS108DE将会在BUZZ/IRQ#管脚上输出一个
低电平，如用户没有清除此低电平，则持
续50ms后其会自动恢复为高，并再次发送低电
平，直至收到用户清除IRQ命令，用户也可以
写ScanCR寄存器的IRQ位立刻清除它。用户可
以设置寄存器ScanCfg的BUZZ位切换到BUZZ模
式。在BUZZ模式下，当任一电容检测通道检测
到有触摸时，CSS108DE将会在BUZZ/IRQ#管脚
上输出一个低电平供蜂鸣器使用，如用户没有
清除此低电平，则持续50ms后会自动恢复为高，
用户也可以写ScanCR寄存器的IRQ位立刻清除
它。则通道的开关由一个1字节的ChannelEN寄
存器控制。芯片在上电时所有的电容检测通道会
被自动地设置成开启，然而校准过程则会自动地
将接地的电容检测通道设置为禁用，用户也可以
手工的将非接地检测通道设置为禁用。
CSS108DE的接近感应检测功能是通过复用
其他检测通道实现的，用户可以通过NDE寄存
器指定哪些检测通道参与接近感应检测，芯片
的BLC脚可以作为接近感应的背光控制信号输
出。当CSS108DE检测到手指接近触摸按键范围
时BLC输出低电平，当手指离开后9秒钟BLC恢
复高电平。BLC输出低电平时可以提供10mA的
驱动电流，如果LED 背光所需电流超过10mA则
需外加驱动电路以保证驱动力。
主控制器可以通过I2C接口读出电容按钮的
开/关信息(它储存在1字节寄存器ButtonON中）。
CSS108DE的I2C模块工作在从模式，其地
址是0x15。由于I2C从地址为7位，故用户在进
行I2C写操作时需将地址左移一位且低位补零，
即为0x2A，如用户做读操作，则为0x2B。
当寄存器ScanCR的ScanEN位被写1时，则开
始扫描所有被使能的电容按钮。共有4种扫描
模式。1) 校准模式将做几次扫描后自动调整参
数以达到最佳工作状态。一旦校准结束就会设
置IRQ并且ScanEN位回到0。2) 标准模式将首先
执行校准，然后一直循环地扫描被使能的电容按
钮，一旦芯片检测到电容按钮状态发生变化就会
设置IRQ。在扫描过程中，芯片会根据ScanCR寄
存器LP位的设置来选择是否自动进入睡眠模式
来降低功耗，如果用户上位机是使用软件轮询方
式查询扫描结果则不建议设置LP位。3) 单次扫
描模式仅扫描一次所有被使能的电容按钮，并且
扫描结束后将设置IRQ。4) 持续扫描模式为循环
地扫描所有被使能的电容按钮，一旦芯片检测到
电容按钮状态发生变化就会设置IRQ。注意只有
当用户往寄存器ScanCR位IRQ中写0后IRQ标志
才会被清除。不建议客户使用除标准模式以外的
扫描模式。
为了得到最低的功耗， 用户可以
往ScanCR寄存器PD位中写1使芯片进入睡眠模
式。在睡眠模式下所有活动的功能都被禁止，
也包括I2C，这样CSS108DE就无法响应I2C命令。
管脚BUZZ/IRQ#被内置为上拉且此时做为输入
管脚，用来唤醒系统。用户可以使用一个低电平
脉冲（至少100us宽度）来唤醒系统。一旦系统
被唤醒后位PD将会自动清零。
参数、设置和检测结果
所有电容检测通道具有相同的模拟前端处理
结构。某些全局参数将用于所有的检测通道。

变量名称全局变量描述
LP Yes 低功耗模式。1：使能，在一定时间内没有检测到触摸时，芯片会自
动周期性进入睡眠模式以降低功耗，注意芯片在睡眠模式下可能会
无法及时响应I2C命令，如果用户上位机是使用软件轮询方式查询扫
描结果则不建议设置LP位；0：禁用，芯片会一直保持工作并及时响
应I2C命令。
BUZZ Yes BUZZ/IRQ#功能模式切换，1：BUZZ模式，当任一电容检测通道检
测到有触摸时，CSS108DE将会在BUZZ/IRQ#管脚上输出一个低电平
供蜂鸣器使用，如用户没有清除此低电平，则持续50ms后会自动恢
复为高，用户也可以写ScanCR寄存器的IRQ位立刻清除它。0：缺省
模式，当任一电容检测通道检测到有触摸或触摸离开时，
CSS108DE将会在BUZZ/IRQ#管脚上输出一个低电平，如用户没有清
除此低电平，则持续50ms后其会自动恢复为高，并再次发送低电平，
直至收到用户清除IRQ命令，用户也可以写ScanCR寄存器的IRQ位立
刻清除它。
MultiOn Yes 在多个感应通道同时被触摸时，CSS108DE缺省输出触摸最强的感应
通道，其设置为0。如用户希望能同时输出多个感应通道检测结果，
则需要设置此位为1。
GSense Yes 全局检测灵敏度设置，共256级。0（最高）到255（最低）。
LSense No 每一个检测通道的灵敏度设置，共255级。1（最高）到255（最低）。
如LSense为0，则该检测通道使用GSense的设置来确定灵敏度。
LSense[7:0]是检测通道[7:0]的灵敏度设置，LSense[8]是接近感应灵
敏度设置。
NDE No 接近感应检测通道选择寄存器，设定哪些检测通道参与接近感应检
测，缺省为全参与，如用户设置此寄存器为全0，则接近感应检测功
能被禁止。1：参与接近感应检测，0：不参与；
WPED Yes 背景扫描选择寄存器组，每一检测通道使用三字节寄存器中
的[7:0]位，控制其他检测通道是否参与当前检测通道的背景扫描。
通常情况下最多不超过8个其他通道可以参与到背景扫描中。1：参
与背景扫描，0：不参与。用户通过这个寄存器可以将线路板上相邻
的扫描通道加入到背景扫描中去以实现防水功能。
ScanEN Yes 写1将会开始扫描所有被使能的电容通道；写0停止扫描
IRQ Yes 向此位写0将清除IRQ标志，其他操作无效
ScanMode Yes 扫描模式选择，扫描模式的变化只能在ScanEN=0时进行。不建议客
户使用除标准模式外的其他模式。
数值模式数值模式
00b 标准模式01b 单次扫描模式
10b 持续扫描模式11b 校准模式

用户参数调试与设置流程
CSS108DE对用户参数提供了两种设置方法：
1. 芯片内寄存器设置，用户可以将所有设置参数存储于上位机的ROM中，在上电后通过I2C将
参数设置进芯片中。
2. 芯片内ROM设置，用户可以通过I2C将绝大部分参数先传输到芯片寄存器中，然后设
置ScanCR寄存器的UPROM位将这些参数写入芯片内部ROM中，之后每次上电后芯片将会自动加载
这些设置参数。这些可存储到ROM里的参数是“Lsense”和“WPED”。用户可以通过读取这些设
置参数来判断是否已从ROM中正确加载了参数。例如用户可以读取某一个LSense寄存器数据，如
果参数已被正确加载，那么这个LSense就不会为0。
芯片内ROM参数写入的流程：
1. 用户首先设定好“LSense”和“WPED”寄存器参数；
2. 然后往ScanCR寄存器写10H，将以上参数写入芯片内的ROM，这一过程约需要20ms，且芯
片在这期间不再响应新的I2C命令；
3. 20ms后，用户可以读取ScanCR寄存器，如UPROM位为00则表示写入成功，10则表示写入出
错。
I2C命令格式
主设备通过I2C接口读写CSS108DE就像是
读写存储器。存储器（或寄存器）地址由一
个写操作决定而不管是否随后有数据要写入。
当I2C主设备写操作时，首先它要寻址I2C从设备
同时设置I2C数据传输方向为写，然后传输1字节
的寄存器地址做为开始地址，再之后的数据将依
次写入从开始地址开始的存储器中。注意这些数
据写操作并不会改变开始地址，这意味着此开始
地址可以用于之后的读操作中。当I2C主设备读
操作时，首先它要寻址I2C从设备同时设置I2C数
据传输方向为读，之后I2C从设备开始从之前设
置好的存储器开始地址输出数据到I2C总线。和
写操作一样开始地址不会被读操作改变。
当读或写操作到达8位寄存器地址的边沿
（也就是255），读写地址不会回转。超过边沿
的写操作将被忽略。超过边沿的读操作将输出
全1到I2C总线。

芯片使用参考设置
//初始化设置
I2Cm_Write_Data(0xAF, 0x3A); //打开写保护
I2Cm_Write_Data(0x1F,0x00); //关闭扫描
I2Cm_Write_Data(0x12, 0x18); //设置允许多个button被同时触发，调试时关闭噪声保护
I2Cm_Write_Data(0x1E, 0x80); //设置全局灵敏度为128
I2Cm_Write_Data(0x1F, 0x01); //开启正常模式扫描且不进入LP模式
//IRQ处理
// 读取所有Button的状态
Button=I2Cm_Read_Data(0x22); //读取感应通道0-7的状态寄存器用于判断其触摸状态
I2Cm_Write_Data(0x1F, 0x01); //清除IRQ（不打开写保护时仅能清除IRQ位，其它控制位不变）
// 客户可以根据Button的信息读取相关感应通道的Signal值并对数据进行进一步处理
PCB设计规范
对于典型的双层板
u 电容感应端子与芯片引腿之间串联一
个3Kohms到4Kohms之间的滤波电阻可以
有效的抵抗EFT4KV与RF干扰
u 顶层用来放置感应端子和地
u 底层用来放置CSS108DE、其他元件和布线
u 将CSS108DE放在感应端子中央以便于使
得它们之间的距离最小且均匀，这样寄生
电容也是均匀的
u 使走线长度保持尽可能的短，并且控制走
线的宽度，使寄生电容最小，从而得到最
大的动态响应
u 不要在不相关的感应端子下走线
u 不要让感应端子走线靠近其它信号线，最
好使用地线保护触摸按钮走线。如这个
走线要求实在无法完成，那么对于并行走
线的信号线之间至少要保持5倍线宽间距，
且并行走线的长度不能超过走线总长度
的30%。
u 期望按钮的感应端子形状是圆形或方形
u 4.7nF的灵敏度设置滤波电容建议使
用X7R或C0G/NPO电容以降低噪声
u 更多详细PCB应用参考设计请参考“海栎
创电容触摸芯片应用参考设计”文档

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Hynitron触摸IC代理
Hynitron触摸按键IC代理
海栎创触摸IC代理
海栎创触摸按键IC代理

CSM212/CSM216/CSM224介绍:内置电容触摸检测功能的MCU芯片
产品特性：
–操作电压: 2.7v~5.5v
–单周期RISC8051 –8KB程序空间，支持数据EEPROM功能（100K次写）
–24GPIO，每一GPIO皆可配置为电容检测或通用IO功能 –支持硬件SPI，I2C，UART通讯接口
–4个可配置8位Timer/Counter(可组合成2个16bit timer或1个32bit timer)
一个4通道100KSPS 8位精度ADC
–待机功耗<10uA
–集成25.6Mhz ( 2.5%)、32Khz(10%)时钟
–两个可配置比较器

CSS106AE具有6个电容检测通道，和相应的6个开关输出。开关缺省输出上拉高电平。当手指或其他导体覆盖在按钮检测范围上时，相对应的开关输出低电平标示“按钮”被摁下。由于内部已经做了防抖动处理，用户不必再在主控端处理它。这种直接映射的方式提供了如下便利性，即用户不用改变任何代码就可以直接在现有的系统中方便地替换机械按钮。不使用的电容通道必须接地以避免噪声。

CSS108BE具有8个电容检测通道。当手指或导体覆盖在按钮检测范围上时，相对应的BCD格式通道号将通过BCD数据位（D2~D0）输出。当多个按钮被触摸时，触摸最强的通道号将被输出。不使用的电容通道必须接地以避免噪声。

CSS120DE具有20个电容检测通道，并使用I2C做为通讯接口。必要的用户设置参数以及电容检测结果可以由I2C通道在CSS120DE和主控制器之间传输。每一电容检测通道可以被独立地打开或关闭。没有被用到的电容检测通道在PCB上应当接地。当一个电容按钮检测到有触摸或触摸离开时，CSS120D将会在IRQ#管脚上产生一个低有效中断，此中断只能被用户清除。通道的开关由一个3字节的ChannelEN寄存器控制。主控制器可以通过I2C接口读出电容按钮的开/关信息(它储存在3字节寄存器ButtonON中)。