CXHA31134和CXHA31135是专为电容式触摸按键应用设计的集成电路芯片。两者均内置多通道10位ADC处理单元,支持自动校准和高精度信号处理,仅需极少外部元件即可实现稳定可靠的触摸检测。CXHA31134最多支持28个触摸通道,采用QFN40封装;CXHA31135则支持多达36个通道,采用QFN48封装。两者均支持I²C通信接口,适用于与主控MCU的高效数据交互。

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[ CXHA31134 ]
在现代人机交互设备中,触摸控制技术因其直观、灵活和耐用的特性,广泛应用于家电、消费电子、工业控制等领域。CXHA31134和CXHA31135作为两款高性能的单芯片电容式触摸控制IC,凭借其高度集成、低功耗和多通道支持等优势,成为触摸按键应用的理想选择。本文将深入解析这两款芯片的特性、功能、应用及技术细节,为工程师和开发者提供全面的参考。
一、产品概述
CXHA31134和CXHA31135是专为电容式触摸按键应用设计的集成电路芯片。两者均内置多通道10位ADC处理单元,支持自动校准和高精度信号处理,仅需极少外部元件即可实现稳定可靠的触摸检测。CXHA31134最多支持28个触摸通道,采用QFN40封装;CXHA31135则支持多达36个通道,采用QFN48封装。两者均支持I²C通信接口,适用于与主控MCU的高效数据交互。
二、主要功能特点
2.1.自动校准功能:芯片在上电后自动初始化并获取基准值,后续工作中定期自动校准,适应环境变化,提升检测稳定性。
2.2.多通道支持:CXHA31134支持28个传感器通道,CXHA31135支持36个通道,可灵活配置为触摸按键或电容检测通道。
2.3.高精度ADC与滤波:内置10位SAR ADC和低通滤波器,有效抑制噪声,提升信噪比。
2.4.宽电压工作范围:支持2.8V至3.6V供电,I/O电压范围为1.8V至3.6V,适用于多种电源环境。
2.5.低功耗设计:正常操作模式下典型功耗仅为2.5mA,适用于电池供电设备。
2.6.工业级温度范围:工作温度为-20℃至+85℃,满足严苛环境下的应用需求。
三、内部结构与引脚功能
芯片内部集成AFE(模拟前端)、数字处理器、32K Flash存储器、电源管理模块和48MHz振荡器。引脚分为电源类(VDD、VSS)、传感器通道(S1–S36)、通信接口(SCL、SDA、INT)及控制引脚(RSTN)。未使用的传感器通道需悬空处理,以避免干扰。
3.1.内部结构框图
3.2.管脚排列
3.3.管脚功能
四、电气特性与开关特性
4.1.电源电压:推荐工作电压为2.8V–3.6V,极限电压为-0.3V至+3.6V。
4.2.I/O电平:高电平为0.7×IOVCC,低电平为0.3×IOVCC。
4.3.时钟频率:内部振荡器典型值为48MHz,I²C时钟最高支持400kHz。
4.4.升压输出:内部LDO电荷泵可输出5V电压(VDD5),用于驱动高压传感器。
4.5.芯片参数
4.5.1)电气特性
4.5.2)开关特性
4.6.工作条件
4.6.1、极限工作条件
(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。
(2)所有电压值均相对于系统地测试。
4.6.2、推荐工作条件
五、I²C通信接口
芯片支持I²C从机模式,设备地址为0x70(写)和0x71(读)。数据传输格式符合标准I²C协议,支持多字节连续读取。INT引脚在检测到触摸时拉低,通知主机读取状态寄存器。
六、应用设计建议
6.1.触摸盘设计:建议使用直径12mm的圆形触摸盘,并联CT电容(0–25pF)以优化灵敏度。
6.2.PCB布局:触摸盘直接布置在PCB上时,建议覆盖2mm亚克力板以提升触摸体验。
6.3.电源滤波:各电源引脚(VDDA、VDDD、VDD5)需接1μF电容到地,确保稳定供电。
6.4.ESD防护:芯片为静电敏感器件,需采取防静电措施,避免焊接或操作中的ESD损伤。
6.5.应用信息
6.5.1)CXHA31134应用图
6.5.2)CXHA31135应用图
七、程序流程图

主控MCU通过以下流程与芯片交互:
7.1.初始化I²C接口;
7.2.拉低RSTN引脚进行复位;
7.3.延时1秒等待芯片启动;
7.4.检测INT引脚状态,若为低电平则读取触摸状态寄存器;
7.5.通过I²C连续读取4字节(CXHA31134)或5字节(CXHA31135)数据,获取各通道触摸状态。
八、封装信息
8.1.CXHA31134采用QFN40封装,尺寸为5.0mm × 5.0mm;
8.2.CXHA31135采用QFN48封装,尺寸为6.0mm × 6.0mm;
8.3.封装底部设有散热焊盘,建议与PCB接地层充分连接以提升散热性能。
九、功能说明
CXHA31134/CXHA31135触摸按键芯片提供了一种简单且可靠的方法来满足28触摸按键/36触摸按键的需求
只需极少外部组件即可实现触摸按键的应用,同时提供IIC通信接口输出,方便与外部MCU之间的通信。。
9.1、通道选择
CXHA31134提供最多28个触摸按键通道,CXHA31135提供最多36个触摸按键通道。CXHA31134/CXHA31135可以选择
任意通道做触摸按键通道(接入触摸盘或接入CT电容),剩余未使用的通道只需悬空即可。为了更好的
获取基准值,建议触摸盘大小应相同,未使用的通道必须悬空。
注:建议接入的触摸盘大小为圆形直径12mm。外接与触摸通道并联的CT电容范围为:0~25pf。
9.2、最长按键持续时间
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1min后,触摸
芯片会忽略该被触摸的状态,重新校准,获取新的基准值,同时输出状态重置为初始化。
9.3、自动校准功能
上电后,芯片会进行初始化,取得第一次基准值。若按键一直没有被按下,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。
9.4、按键触摸
芯片检测到触摸动作时,会拉低INT脚通知MCU读取触摸状态信息,触摸按键全部释放后INT置高。
如果触摸盘直接布置在PCB板上,建议在触摸盘上覆盖2mm的亚克力板触摸效果更佳。
9.5.触摸状态寄存器
寄存器说明:触摸状态寄存器存储着触摸按键的触摸状态,CXHA31134具有28个触摸通道,CXHA31135具有
36个触摸通道。支持多个通道同时被触摸,触摸状态寄存器每一位对应着每一个KEY的状态,0:无触摸,
1:有触摸。触摸存在时,INT脚拉低,主机可读取触摸状态寄存器的值,触摸释放后,INT脚恢复高电平。
CXHA31134存储触摸状态信息需4个字节,CXHA31135存储触摸状态信息需5个字节,MCU通过IIC接口读取
触摸状态信息,可连续读取多个字节数据,触摸状态寄存器地址自动递增。
十、总结
CXHA31134和CXHA31135以其高集成度、低功耗、多通道支持和稳定的自动校准功能,为触摸按键应用提供了高效、可靠的解决方案。无论是家电面板、工业控制器还是智能设备,这两款芯片都能显著提升产品的交互体验和可靠性。开发者可根据具体通道需求选择合适的型号,并结合本文提供的设计建议,快速实现产品化应用。
十.相关产品
传感器 | |||||
型号 | 检测方法 | 检测距离 | 输出配置 | 驱动方式 | 备注 |
CXHA31125 | 遮光型 沟槽型 | 5mm(槽宽) | 遮光指示灯亮可通过端口L接(+)选择透光时指示灯亮 | NPN | 光电传感器 |
CXHA31125A | 遮光型 沟槽型 | 5mm(槽宽) | 遮光指示灯亮可通过端口L接(+)选择透光时指示灯亮 | NPN | 光电传感器 |
CXHA31125B | 遮光型 沟槽型 | 5mm(槽宽) | 遮光指示灯亮可通过端口L接(+)选择透光时指示灯亮 | NPN | 光电传感器 |
型号 | 工作电压 | 端口耐压 | PWM周期 | 封装形式 | |
CXHA31126 | 2.4V-5V | 6V | 6.13ms | SOT23-5 | 振动传感器 |
CXHA31127 | 2.4V-5V | 6V | 4.87ms | SOT23-5 | 振动传感器 |
CXHA31128 | 2.8V-9.5V | - | - | SOP8/SOT23-6 | 振动传感器 |
CXHA31129 | 2.7V-5.2V | - | 占空比可调 | SOT23-6/DFN6H | 振动传感器 |
CXHA31130 | 2.7V-5.2V | - | 频率可调 | SOT23-6/DFN6H | 振动传感器 |
CXHA31131 | 2.7V-5.2V | - | I2C控制 | MSOP10/SSOP10/QFN3*3 | 振动传感器 |
型号 | 工作电压 | 接口数 | 驱动按键数 | 封装形式 | |
CXHA31132 | 2.2V-5.5V | 2、4 | 8 | SOP16 | 触摸传感器 |
CXHA31132S | 2.2V-5.5V | 2 | 8(支持滑条功能) | SOP16 | 触摸传感器 |
CXHA31133 | 2.2V-5.5V | 2 | 8 | SOP16 | 触摸传感器 |
CXHA31134 | 2.8V-3.6V | 4 | 28 | QFN40 | 触摸传感器 |
CXHA31135 | 2.8V-3.6V | 4 | 36 | QFN48 | 触摸传感器 |
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