EM6420 – Schnittstellen-IC für kapazitive Berührungssensoren

Der EM6420 von EM Microelectronic ist ein Ultra-Low-Power-Interface-IC für kapazitive Touch-Sensoren. Der Baustein erfasst bis zu 16 kapazitive Sensoreingänge sequenziell und stellt erkannte Touch-Ereignisse einem Host-Mikrocontroller zur Verfügung.

Damit eignet sich der EM6420 für kompakte, batteriebetriebene Bedienoberflächen in mobilen Geräten, Sensoren, Smart Devices, Industrieelektronik und Wireless-IoT-Systemen.

Capacitive Touch Interface for Embedded Devices

Der EM6420 ist für Anwendungen ausgelegt, in denen mechanische Tasten durch kapazitive Touch-Flächen ersetzt werden sollen. Das ermöglicht robuste, geschlossene und leicht zu reinigende Produktdesigns, etwa bei tragbaren Geräten, Haushaltsgeräten, Beleuchtungssteuerungen, Tastaturen, Spielwaren oder kompakten HMI-Lösungen.

In drahtlos vernetzten Geräten bildet der EM6420 die Schnittstelle zwischen Touch-Flächen und Host-Mikrocontroller. Touch-Eingaben können lokal erfasst und anschließend in Systemen mit BLE, NFC, RFID, LPWAN oder anderen Funktechnologien weiterverarbeitet werden. Typische Funktionen sind Aktivierung, Pairing, Moduswahl, Bedienbestätigung oder Slider-Funktionen.

Up to 16 Sensor Inputs

Der IC unterstützt bis zu 16 analoge Sensoreingänge pro Baustein. Für mehr als 16 Touch-Flächen können mehrere EM6420 parallel eingesetzt werden. Konfigurierbar sind unter anderem Sensoranzahl, Scan-Frequenz, Empfindlichkeit und IRQ-Bedingung.

Erkannte Touch-Ereignisse werden über einen IRQ-Ausgang signalisiert. Der Host-Mikrocontroller kann den Sensorstatus anschließend über die ausgewählte Kommunikationsschnittstelle auslesen. Zusätzlich kann der EM6420 bei eng beieinanderliegenden Sensorflächen den am stärksten aktivierten Sensor erkennen.

Flexible Host Interfaces

Für die Host-Anbindung unterstützt der EM6420 4-Wire SPI, I²C, ein 4-Bit-Parallel-Interface sowie einen 8-Bit-Direct-Output-Modus. Dadurch lässt sich der Baustein sowohl in mikrocontrollerbasierte Designs als auch in einfache Standalone-Architekturen integrieren.

Die Kommunikationsschnittstelle wird über Konfigurationseingänge ausgewählt. Der Host arbeitet als Master, der EM6420 als Slave. Über das IRQ-Signal zeigt der Baustein an, dass ein definierter Zustand oder ein Touch-Ereignis vorliegt.

Ultra-Low-Power Operation

Der EM6420 unterstützt zwei Versorgungsspannungsbereiche: 1,2 bis 2,0 V sowie 2,2 bis 3,6 V. Im Ultra-Low-Power-Modus liegt die typische Stromaufnahme bei 2,0 µA bei 3,0 V für 16 Sensoren mit 8 Hz Scan-Frequenz. Für 8 Sensoren mit 2 Hz Scan-Frequenz werden typische 0,7 µA bei 3,0 V angegeben.

Damit eignet sich der IC für batteriebetriebene Geräte, bei denen Touch-Eingaben dauerhaft überwacht werden müssen. Im Disable Mode sinkt die Stromaufnahme auf wenige Nanoampere, was Systeme mit langen Ruhephasen unterstützt.