首页 > 应用方案 > ASC0101 单按键触摸及接近感应开关
一、概述
ASC0101是一款单按键触摸及接近感应开关，其用途是替代传统的机械型开关。该IC采用CMOS工艺制造，结构简单，性能稳定。该IC通过引脚可配置成多种模式，可广泛应用于灯光控制、玩具、家用电器等产品。
二、特点
1、工作电压：2.0V～5.5V
2、最高功耗11.5uA，低功耗模式仅1.5uA(均指在3V且无负载)
3、外部配置引脚设置为多种模式
4、高可靠性，芯片内置去抖动电路，可有效防止外部噪声干扰而导致的误动作
5、可用于玻璃、陶瓷、塑料等介质表面
三、封装示意图
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ASC0101B,SOT23-6
图1 封装示意图
四、引脚描述
表1 引脚功能描述
| NO. | PADNAME | NO. | PADNAME | |||
| 1 | OUT | CMOS输出 | 4 | OLH | 输出高/低有效模式选择 | |
| 2 | GND | 负电源 | 5 | VDD | 正电源 | |
| 3 | TCH | TOUCH PAD输入 | 6 | HLD | 保持/同步模式选择 |
五、功能描述
ASC0101可通过外部配置引脚设置为多种模式。外部配置引脚悬空时，配置位自动设置为默认值(Default)。
表2 功能描述表
| NAME | 选项 | 功能 | 备注 |
| FST | =1(Default) | 快速模式 | 低功耗模式下触摸检测响应时间将变长 |
| =0 | 低功耗模式 | ||
| HLD | =1 | 保持模式 | |
| =0(Default) | 同步模式 | ||
| OLH | =1 | 输出低电平有效 | 同时控制OUT及ODO |
| =0(Default) | 输出高电平有效 | ||
| SLS | =1(Default) | 采样时间约1.5ms | |
| =0 | 采样时间约3.0ms | ||
| MOT | =1(Default) | 禁止最大开启时间功能 | 此选项只在同步模式下有效 |
| =0 | 最大开启时间约75S(@3V) |
5.1.1、快速/低功耗模式(FST)
通过对PIN脚FST的设置,可配置为快速模式或者低功耗模式,当该PIN脚悬空时，默认上拉为高电平,置为快速模式。
芯片设置为FST=1(快速模式)时，触摸响应时间约40ms；设置为FST=0(低功耗模式)时，触摸响应时间约160ms。快速模式的功耗约为低功耗模式的功耗的4倍。
5.1.2、保持/同步模式(HLD)
当PIN脚HLD悬空时，默认下拉为低电平，置为同步模式。
设置HLD=0，则选择同步模式，此时PIN脚OUT 及ODO的状态与触摸响应同步：只有检测到触摸时有输出响应；当触摸消失时，OUT及ODO的状态恢复为初始状态。
设置HLD=1，则选择保持模式，此时PIN脚OUT及ODO的状态受在触摸响应控制下保持，当触摸消失后仍保持为响应状态；再次触摸并响应后恢复为初始状态，如下图所示。
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图2 同步模式示意图
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图3 保持模式示意图
注：Td1为TOUCH 响应延迟时间,Td2为TOUCH撤销延迟。
5.1.3、最大开启时间模式(MOT)
此模式只在同步模式下有效，当PIN 脚MOT悬空时，默认上拉高电平，禁止最大开启时间复位功能。
设置MOT=O，同步模式下触摸响应后，如持续检测到触摸存在达到约75S(3V)，则自动复位并校准，
同时置PIN 脚OUT 及ODO 为未检测到TOUCH 的状态。
5.1.4、输出模式选择（OLH、OUT、ODO）
ASC0101可设置多种输出模式，当PIN脚(OLH)悬空时，默认下拉为低电平，置为高电平有效模式。
表3输出模式菜单
| OLH | OUT | ODO |
| 0 | 触摸响应后输出高电平 | 触摸响应后漏极开路上拉输出 |
| 1 | 触摸响应后输出低电平 | 触摸响应后漏极开路下拉输出 |
5.1.5、灵敏度调节
(1)、设置PIN脚SLS。当该PIN脚悬空时，默认上拉为高电平，采样时间长度设置为1.5ms。设置SLS=0时，采样时间长度设置为3.0ms，此时芯片对触摸感应响应的灵敏度高于SLS=1时的灵敏度。
(2)、外接调节电容Cj。调节电容值的范围是0pF～75pF，电容值的增加将导致灵敏度降低。
(3)、改变连接到TCH的TOUCH PAD的面积和形状。如需增加触摸感应灵敏度，可适当增大TOUCH PAD的面积；但TOUCH PAD面积增大到一定程度后，面积的继续增加几乎不能对灵敏度产生影响。
(4)、TOUCH PAD到TCH引脚的导线长度，及PCB的布局，都会对灵敏度产生一定的影响。
六、绝对最大值
表4 工作条件规格表
| 项目 | 符号 | 范围 | 单位 |
| 工作电压 | VDD | -0.3～5.5 | V |
| 输入/输出电压 | VI/VO | -0.5～VDD+0.5 | V |
| 工作温度 | TOPR | -20～70 | ℃ |
| 贮藏温度 | TSTG | -40～125 | ℃ |
| 工作电压 | VDD | -0.3～5.5 | V |
| 输入/输出电压 | VI/VO | -0.5～VDD+0.5 | V |
| 所列电压均以GND 为参考 | |||
七、电气参数
表5 电气参数表
| 参数 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
| 工作电压 | VDD | TOPR=-20～70℃ | 2.0 | 3.0 | 5.5 | V | |
| 工作电流 | IDD | FST=0 | SLS=1 | 1.5 | 3.5 | uA | |
| SLS=0 | 2.5 | 5.0 | |||||
| FST=1 | SLS=1 | 6.0 | 8.5 | ||||
| SLS=0 | 10.0 | 15.0 | |||||
| 输入PIN上拉电阻 | RUP | 50 | 100 | 200 | KΩ | ||
| 高电平输出电流(OUT) | IOL | VOL=0.7V | 2 | 4 | ─ | mA | |
| 若无特别说明，VDD为3.0V﹐环境温度为25℃,芯片输出无负载 | |||||||
八、引脚位置图
表6 脚位分布表
| NO. | PADNAME | X | Y | NO. | PADNAME | X | Y | |
| 1 | OUT | 488 | -275 | 7 | OLH | -488 | 212 | |
| 2 | ODO | 488 | -165 | 8 | RST | -488 | 99 | |
| 3 | GND | 488 | -55 | 9 | SLS | -488 | -17 | |
| 4 | FST | 488 | 55 | 10 | MOT | -488 | -135 | |
| 5 | HLD | 488 | 165 | 11 | TCH | -488 | -252 | |
| 6 | VDD | 488 | 275 |
九、应用电路图
9.1参考应用电路图
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图5 应用电路示意图
以下说明可供应用时参考：
(1)、Cj指调节灵敏度的电容，电容值大小0pF～75pF。
(2)、VDD与GND间需并联滤波电容C0以消除噪声，建议值10uF或更大。供电电源必须稳定，如果电源电压漂移或者快速变化，可能引起灵敏度漂移或者检测错误。
(3)、TOUCH PAD的形状与面积、以及与TCH引脚间导线长度，均会对触摸感应灵敏度产生影响。
(4)、从TOUCH PAD到IC管脚TCH不要与其他快速跳变的信号线并行或者与其他线交叉。TOUCH PAD需用GROUND保护，请参考图6。
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图6 TOUCH PAD 参考画法
(5)、以上功能选项脚若选择默认值，建议接到固定电平，如需选择输出同步模式，HLD 脚建议接到GND。
9.2、LED台灯应用电路
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图7 LED台灯应用电路
9.3、墙体开关应用电路
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图7 墙体开关应用电路
9.4、小米触摸LED随身灯
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图8 小米触摸LED随身灯应用电路
十、穿透力应用说明
10.1、穿透力与铺地、感应电极大小对应关系
| 感应电极面积 | PCB顶层不铺地，底层不铺地 | PCB顶层铺实铜，底层35%铺地 |
| 6×6mm | 8mm | 1.7mm |
| 7×7mm | 10mm | 2.8mm |
| 8×8mm | 14mm | 3.8mm |
| 10×10mm | 16mm | 4.9mm |
| 12×12mm | 18mm | 6mm |
| 15×15mm | 22mm | 8mm |
说明：
(1)、此表仅供参考，具体焊盘大小应根据实际模具外壳厚度来调整。
(2)、触摸焊盘面积越大，可穿透介质材料越厚。
(3)、PCB铺地比例越小，PCB点触焊盘与地之间的寄生电容越小，人体触摸后新生的手指电容相对PCB寄生电容变化越大，触摸灵敏度越高，可穿透介质越厚。
(4)、PCB铺地比例越小，越易受到外界干扰。
(5)、建议实际应用时兼顾灵敏度和抗干扰设计PCB的铺地形式。如对穿透介质厚度要求不高，建议增加铺地比例以提高抗干扰性能。
10.2、穿透力与触摸引脚并联电容对应关系
| Cj电容值 | 亚克力材料穿透力 |
| 1pF | 4.9mm |
| 5pF | 3mm |
| 10pF | 2mm |
| 20pF | 1mm |
| 30pF | 1mm |
| Cj触摸引脚并联电容到地。测试条件：感应电极(直径10mm)，PCB顶层铺实铜,PCB底层35%铺地。 | |
说明：此表仅供参考，并联电容越小，可穿透介质材料越厚
十一、封装信息(Packaging)：SOT23-6
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| Symbols | Dimension In MM | Symbols | Dimension In MM | |||||
| Min | Nom | Max | Min | Nom | Max | |||
| A | ─ | ─ | 1.45 | e1 | 1.90 BSC | |||
| A1 | 0.00 | ─ | 0.15 | L | 0.30 | 0.45 | 0.60 | |
| A2 | 0.90 | 1.15 | 1.30 | L1 | 0.60 REF | |||
| b | 0.22 | ─ | 0.38 | L2 | 0.25 BSC | |||
| c | 0.08 | ─ | 0.22 | R | 0.10 | ─ | ─ | |
| D | 2.90 BSC | R1 | 0.10 | ─ | 0.25 | |||
| E | 2.80 BSC | θ | 0° | 4° | 8° | |||
| E1 | 1.60 BSC | θ1 | 5° | 10° | 15° | |||
| e | 0.95 BSC | |||||||
十二、注意：
1、以上规格如有更新﹐恕不另行通知。请在使用前更新该芯片规格书至最新版本。
2、对于错误或不恰当操作所导致的后果，我们将不承担责任。