数字电容传感器芯片MCP1081

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十通道多模式宽频高分辨率 SOC芯片

十通道多模式宽频数字电容处理器芯片MCP1081S

MCP1081S (Mysentech Capacitive Processor)是敏源传感推出的新一代电容传感微处理器SOC芯片，集成了十通道、多模式、宽频电容模拟前端传感电路、微处理器、存储及丰富的I/O接口。电容测量频率在0.1~30MHz范围内可配置，输出为16bit数字信号，最高分辨率为1fF。芯片支持多种工作模式，可以测量包括单端电容、双端浮空电容和互电容多种模式。芯片内部集成了16bit高精度的数字温度传感器，可用于需要温度补偿及其它温度复合传感的场景。
为了解决各行业电容感知的嵌入式处理，SOC芯片集成了Arm® Cortex®-M0内核的微处理器，可实现各种感知算法的边缘计算，将原始测量的振荡频率数值，转换成电容值及液位、含水率、位移、接近距离、等具体物理量。芯片内置了16KB Flash 存储器及2KB SRAM，可让开发者编写应用软件，并存储传感校准及应用数据。芯片同时集成了ADC、高级定时器、通用定时器、16位基本定时器等硬件资源以及USART、SPI和I2C等接口。

产品特性

电容检测前端
– 10路单端电容/5路双端电容测量
– 电容测量范围：1pF~10nF
– 电容检测频率：100KHz~30MHz
– 电容/频率分辨率：16bit
– 支持有源屏蔽，相邻互电容测量
内核与系统
– 32-bit Arm®Cortex®-M0
– 工作频率可达48MHz
存储器
– 16KB Flash存储器
– 2KB SRAM
时钟、复位和电源管理
– 2.3V~5.5V供电
– 上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD）
– 内嵌48MHz HSI高速振荡器
– 内嵌40KHz LSI低速振荡器
– 支持最高48MHz外部时钟输入（HSE，通
过OSCIN引脚）
低功耗
– 支持低功耗模式，包括：睡眠（Sleep）和深度睡眠（Deep Sleep）
– 平均功耗：12uA@1Hz
5个定时器
– 1个16位4通道高级控制定时器（TIM1）
– 1个16位4通道通用定时器（TIM3）
– 1个16位基本定时器（TIM14）
– 1个独立时钟的硬件看门狗定时器（IWDG）
– 1个Systick定时器：24 位自减型计数器
9个快速I/O端口
– 所有I/O口可以映像到外部中断
– 所有端口均可输入输出电压不高于VDD 的信号
3个通信接口
– 1个USART接口（支持SPI模式）
– 1个I2C接口
– 1个SPI接口
1个12位模数转换器（ADC），支持最快1μs转换时间（1MSPS采样率），配置4个外部通道和1个可采集内置参考电压的内部通道
CRC计算单元
96位芯片唯一ID（UID）
调试模式–串行调试接口（SWD）接口
工作温度范围-40℃~+85℃

选型指导

产品型号	封装	尺寸(mm)	包装数量(pcs)
MCP1081S	QFN24	4.04.00.75mm	5K/盘

结构框图

芯片内置了高集成度、多通道、宽量程的电容传感电路，最多可同时测量10路单端电容，或者5路双端电容。可根据应用需求直接与被测物附近的电容极板相连，通过测量振荡频率，解算被测目标的电容。AFE通过内部模拟时钟配置不同分频比来提供基准。内部集成了16bit高精度数字温度传感器，处理器端口PA0、PA4用于在芯片内部与电容传感AFE之间进行I2C通讯。