SSP8011A-A触摸感应芯片在头盔佩戴感应中的应用

 

   SSP8011A-A 是一颗低成本低功耗的单通道电容式触摸感应 IC，内置稳压电路，外围元件少，只需极少的元件即可实现触摸感应。

   其中提供2种输出模式，输出高/低电平可选，并设置按键最长时间9S后复位。

   触摸感应按键的灵敏度,可根据需要通过调节外部阻容进行调整。

 

 ■ 单通道电容式触摸感应按键

 ■ 工作电压：2.2V~5.5V;
 

 ■ 超低功耗：1.3μA @VDD=3V;

 ■ 最长响应时间：低功耗模式＜140mS；正常模式小于70ms;

 ■ 按键的灵敏度均可通过外部阻容自由调节;

 ■ 开关模式和按钮模式，输出状态高低电平可选;

 ■ 具有持续按键最长时间9S进入上电初始模式；

 

 

SSP8011A-A 引脚和参数

 

引脚图

 

 

 

SSP8011A-A 在头盔佩戴感应中的应用

 

 

                                                      

应用电路图

 

01

设计需求

 

客户在开发一款带佩戴检测的头盔模块，具体要求比较严格：

1、距离头发1cm仍能感应到人体的电容；

2、ABCD 4点检测，成本要求高，方便增加检测点；

3、超低功耗持续运行，一节CR2450允许1年以上。

头盔感应点位图

 

    我们把触摸芯片单独贴片在一个小板子上，使用较大的面积作为感应区，塞进ABCD四个区域，使用三芯线引到单片机控制板上，当感应到人体电容后，对应的信号管脚产生高电平。

 

02

电路板

 

 

SSP8011A-A 电路板

 

    经过实际测试，调整C3值可以将感应举例设置为1cm左右，满足要求。

    下图是单个SSP8011A-A 持续监测时候的功耗，大约1.6μA。

SSP8011A-A功耗图

 

1.在ABCD 4点同时检测，总计10μA功耗，单片机保持STOP模式，只有当4个电容检测板的IO变化的时候，才会唤醒处理数据。

2.当3点或者3点以上被触发后，认为头盔佩戴。

3.当头盔被拿下后，所有电容板子都会输出低电平，此时可以触发报警。

    经过实测，整个检测模块的功耗为12μA以内，使用CR2450电池足够使用一年。

 

 小结：

 ■ SSP8011A-A芯片用于头盔佩戴检测方案，在平均每个点1.6μA以内实现了佩戴检测

 ■ 成本相较于红外对射方案有极大的优势

 ■ 便于扩展，增加检测点比较方便

 ■ 感应距离可调，适配多种头形

 ■ 耗电比较平均，没有冲击电流，对锂电池友好