• [ CXHA31132 ]

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        随着智能家电、工业控制和消费电子产品的快速发展，触摸感应技术因其美观、耐用和易于清洁的特点，逐渐取代传统机械按键，成为人机交互的主流选择。CXHA31132 是一款高性能的8通道电容式触摸按键控制芯片，具备高灵敏度、低功耗、强抗干扰和丰富的输出接口，可广泛应用于各种需要触摸控制的场景。wov嘉泰姆

一.产品概述

      CXHA31132 是一款高度集成的电容触摸感应芯片，支持最多8个触摸按键输入。该芯片内部集成高效的信号处理电路和自动校准算法，能够有效抑制电源波动和环境变化对触摸检测的影响，提供稳定可靠的触摸响应。其宽电压工作范围（2.2V–5.5V）和超低待机电流（最低仅12μA）使其非常适用于电池供电或低功耗设备。wov嘉泰姆

二，主要特性

2.1.多通道触摸输入：支持8个独立触摸按键。wov嘉泰姆

2.2.自动校准功能：系统自动跟踪环境变化，动态调整基准值，避免误触发。wov嘉泰姆

2.3.双输出模式：自动切换待机/工作模式，支持2线串行接口和4线二进制并行接口，方便与外部MCU对接。wov嘉泰姆

2.4.可调灵敏度：每个触摸通道可通过外接电容（0–25pF）灵活调整灵敏度。wov嘉泰姆

2.5.抗电压波动：具备抗电压波动功能，内置电压波动抑制功能，无需外接LDO，降低成本。wov嘉泰姆

2.6.低功耗设计：支持正常和超低功耗模式，待机电流低至12μA。wov嘉泰姆

2.7.最长按键时间限制：最长按键输出时间检测，内置64秒超时保护，防止长按误操作。wov嘉泰姆

2.8.封装形式：SOP16，适合高密度PCB布局，极少的外围组件。wov嘉泰姆

2.9.NMOS 输出内建上拉电阻/CMOS直接输出，支持串行和并行输出，外接电容调整灵敏度wov嘉泰姆

三，电气特性与性能参数

3.1.CXHA31132 在推荐工作条件下表现优异：wov嘉泰姆

3.1.1）电源电压：2.2V - 5.5Vwov嘉泰姆

3.1.2）待机电流：12μA（超低功耗模式）wov嘉泰姆

3.1.3）工作电流：1.2mA @3V，2.2mA @5Vwov嘉泰姆

3.1.4）响应时间：100ms（待机模式）、100ns（工作模式）wov嘉泰姆

3.1.5：输出驱动能力：4mA（NMOS灌电流）、20mA（CMOS源电流）wov嘉泰姆

其宽温工作范围（-40℃至+85℃）和良好的ESD保护能力，使其适用于恶劣环境下的工业应用。wov嘉泰姆

3.2.极限工作条件wov嘉泰姆
       （1）芯片长时间工作在上述极限参数条件下，可能造成器件可靠性降低或永久性损坏，不建议实际使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。 wov嘉泰姆
       （2）所有电压值均相对于系统地测试wov嘉泰姆

四，功能详解

4.1. 输出模式选择（OMS）

通过OMS引脚可选择输出接口类型：wov嘉泰姆

4.1.1）悬空：2线串行接口（Clock + Data）wov嘉泰姆

4.1.2）接地：4线二进制并行输出（BIN0–BIN3）wov嘉泰姆

芯片具有两种工作模式，待机模式和工作模式。系统上电后 8 秒内如无按键被触摸，自动进入待机模式，以减少功耗。一旦有任意键被触摸，可唤醒CXHA31132 芯片，进入工作模式，并输出按键状态，待所有键都未被按下时，8 秒后再次进入待机模式。 wov嘉泰姆

4.2. 功耗模式选择（LSC）

LSC引脚用于切换功耗模式：wov嘉泰姆

4.2. 1）悬空：正常模式，响应速度快wov嘉泰姆

4.2.2）接地：超低功耗模式，唤醒时间略有增加（0.5–1秒）wov嘉泰姆

4.3. 自动校准与抗干扰

       芯片具备自动校准功能，可动态调整基准值，适应环境变化。其内置的抗电压波动功能能有效防止因电源抖动引起的误触发，提升系统稳定性。wov嘉泰姆
      上电后，芯片会进行初始化，取得第一次基准值，若在正常模式下 1s内，待机模式下 32s内，没有按键被按下，触摸芯片在固定的时间周期到后，将自动校准基准值，使得基准值可以根据外界环境进行动态的变化。wov嘉泰姆

4.3.2）灵敏度调整 wov嘉泰姆
      在大多数应用中根据用户的需求调整触摸按键的灵敏度是一个非常重要的考虑因素。可通过改变PCB电极的大小及铺地面积(电极正下方)，或者改变绝缘材料的厚度调整感度。同时CXHA31132 提供了触摸输入引脚上外加电容的方式来调整不同的灵敏度需求。wov嘉泰姆

4.4. 灵敏度调节

      用户可通过在触摸引脚上并联电容（Ct）来调整灵敏度，电容值越大，灵敏度越低。支持0pF至25pF的外部电容调节。wov嘉泰姆

4.5. 通信接口

4.5.1）串行模式：输出16位数据帧，包含按键状态、校验和与停止位，支持主机唤醒功能。芯片配备有一个串行接口，允许与外部设备进行简单的通讯。当触摸芯片侦测到触摸键被按下时，会在Data 脚输出低电平，可唤醒主机，主机在接收到低电平后，由Clock脚输入时钟信号，并从Data脚回读按键值。当在Clock脚输入低电平时，触摸芯片准备数据，Clock脚送出高电平后，主机从Data 线读取数据。每次读取数据以 8 个时钟信号一组。也可用轮询的方式直接读取键值，不必等待Start位。当数据读取错误时，需等 6ms左右，才能再重新读取一次。 wov嘉泰姆
       当Clock引脚接收到时钟信号，触摸芯片将会产生一个 16 位的数据字节，并从Data引脚移出。其中Bit11～Bit8 产生校验和，用来表示被触摸按键的总数。例如校验和为“0010”，这意味着有两个键被触摸。至于是哪个按键被触摸，可以查看Bit7～Bit0 位状态。Bit7～Bit0 用于指示相应的触摸按键Key8～Key1 是否被触摸。若为 0 则表明相应的按键被触摸，若为 1，则表明相应按键未被触摸。 Start bit：当按键状态改变时，由Data脚输出低电位，唤醒主机，主机读取键值。wov嘉泰姆
Bit0：Key1 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit1：Key2 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit2：Key3 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit3：Key4 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit4：Key5 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit5：Key6 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit6：Key7 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit7：Key8 状态 (0= 触摸，1= 未触摸 ) wov嘉泰姆
Bit11～8：校验和 --“0”的总数，即被触摸按键的总数。 wov嘉泰姆
Bit15～Bit12：停止位，恒为“1010B”wov嘉泰姆
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4.5.2）并行模式：直接输出4位二进制编码，表示当前按下的按键编号，响应速度快。wov嘉泰姆
CXHA31132 同时提供并行接口的功能，允许与外部设备进行键值的传递，选择并行接口为输出型式时，触摸按键值只能反应一个键，不能同时反应多个键。没有触摸键按下时，BIN3～BIN0 均为高电平，当有任意按键被按下时BIN3 为低电平，同时可用来唤醒主机，BIN2～BIN0 则表示被按下的键值，wov嘉泰姆
如下表所示：wov嘉泰姆
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4.6.功能描述wov嘉泰姆
      CXHA31132触摸按键芯片提供一种简单且可靠的方法来满足需要8个触摸按键的需求。只需极少外部组件即可实现触摸键的应用，同时提供 2 线串行接口及二进制并行接口输出，方便与外部MCU之间的通信。 wov嘉泰姆
      极易的灵敏度调节，只需在触摸输入引脚上加一个电容，即可调整不同的灵敏度。内建的抗电压波动功能，更可省去一个LDO（稳压模块）的成本。 wov嘉泰姆
CXHA31132 提供2 个Option,增加应用上的弹性wov嘉泰姆
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4.7.最长按键持续时间 wov嘉泰姆
 为尽量减少如不小心碰触到感应电极等此类的无意按键检测，芯片内部设置了最长按键持续时间功能。当某个触摸按键按下时，内部定时器开始计时，一旦按键按下的时间过长，超过大约 64s后，触摸芯片会忽略该被触摸键的状态，重新校准，获取新的基准值，同时输出状态重置为初始状态。wov嘉泰姆

五，应用设计建议

5.1. 典型应用电路

5.1.1）串行模式：Clock和Data线建议接入10kΩ上拉电阻，必要时可添加滤波电容。wov嘉泰姆
5.1.2并行模式：BIN0–BIN3直接连接至MCU GPIO，BIN3还可作为中断唤醒信号。wov嘉泰姆
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5.1.3）电源滤波：VDD与GND之间建议并联0.1μF电容，尽量靠近芯片放置。wov嘉泰姆
5.1.4）内部结构框图wov嘉泰姆
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5.2. PCB布局注意事项

5.2.1）触摸电极应远离高频信号和电源线，减少干扰。wov嘉泰姆

5.2.2）电极大小和覆盖材质影响灵敏度，需根据实际应用调整。wov嘉泰姆

5.2.3）未使用的Key引脚应接地，避免悬空引入噪声。wov嘉泰姆

5.3. 软件设计建议

5.3.1）建议采用轮询或中断方式读取键值，避免长期阻塞。wov嘉泰姆

5.3.2）在串行模式下，如读取错误应延迟6ms再重试。wov嘉泰姆

5.3.3）可利用自动校准和超时功能提升用户体验。wov嘉泰姆

六，封装与机械特性

       CXHA31132 采用标准SOP16封装，尺寸小、引脚间距合理，适合自动化贴片生产。封装结构坚固，热性能良好，符合工业级可靠性要求。wov嘉泰姆

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结语

       CXHA31132 是一款功能全面、性能稳定的电容触摸按键芯片，兼具高灵敏度、低功耗和强抗干扰能力。其灵活的输出接口和自动校准机制，使其非常适合智能家居、工业控制、消费电子和医疗器械等领域的触摸应用设计。无论是简单的单键控制还是复杂的多键交互系统，CXHA31132 都能提供可靠、高效的解决方案。wov嘉泰姆

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