PAGE SH 1 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 EKT8150 Application Design Note Specification Revision History Doc. Version Revision Description Date 1.0 Preliminary version 2007/07/26 1.1 Reset timing modify 2007/07/30 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 2 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 1. Feature: 義隆電容式觸控晶片 - eKT8150，以客戶端的應用來看，eKT8150 支援兩種模式， 模式一: 1 個高解析度短滾軸(Position range: 0 ~ 79) 與 6 個觸控式按鍵。 模式二:1 個高解析度長滾軸(Position range: 0 ~ 207)。 以上兩種模式可藉由命令作切換，程式初始設定為模式一。 a. Operating voltage: 2.6V ~ 5.5V 注意，主機端需提供一穩定電源(Power Ripple < 100mVpp)。若客戶在 Touch Pad Module 有放置 LED，請將 LED-VDD 與 TP-VDD 分離，以免 LED 電流抽動過大造成 Touch Pad 不穩定，若無法提供穩定電源，建議加 regulator 作穩壓的動作(TP-VDD connect to regulator-VOUT)。 b. Interface features: Serial Peripheral Interface (SPI-Master/Slave) / Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) / I2C-Slave。 Interface select option: Interface SPI Master Mode SPI Slave Mode UART Mode I2C Slave SDI_RX High High High Low SCK_SCL High High Low High /SS High Low Low Low 注意: /SS, SCK_SCL, SDO_SDA_TX, SDI_RX is internal pull high with 20K resister. c. Function pin - VIO，RESET，CE description: VIO: I/O power supply select pin. - If power supply = 3V and I/O level = 3V -> connect to DVDD. - If power supply = 3V , but I/O level = 1.8V -> connect to 1.8V. 當 Host 端的 I/O 電壓低於輸入電壓，Host 端需提供雙電源，DVDD and IO_VDD，將 VIO 接到 IO_VDD，Touch Pad 會自 行將 I/O 電壓作降壓的動作，以滿足 I/O interface voltage。同理，如果 Host 端的 I/O 電壓等於輸入電壓，Host 端只需提供 單電源(DVDD)，將 VIO 接到 DVDD 即可。 RESET: Reset pin (External reset)。詳細 timing 與使用時機請見項目 6。若主機端不使用 RESET Pin，請將之連接到 DVDD(Touch Pad always 不觸發 reset)。 CE: Chip enable pin. - CE = 0 : Chip disable - CE = 1 : Chip enable. 若主機端不使用 CE Pin 功能，請將之連接到 DVDD(Touch Pad always enable)。 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 3 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 2. Application Circuit design a. eKT8150BWJK(QFN40) 模式一: 1 個高解析度短滾軸 與 6 個觸控式按鍵 and SPI Master Mode 10pF C5 10pF HEADER 9 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Slider7 1 2 3 4 5 6 Btn5 Btn6 Top View Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Slider6 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE Slider5 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 DVDD DGND CE RESET /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS Slider4 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE Slider3 DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET 1 DVDD OSCI OSCO VIO Slider2 T1 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 eKT8150 Slider1 R1 47K AVDD AGND PPEAK NPEAK Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF C4 T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 C3 4.7uf T3 7 8 9 10 11 12 13 C2 56nf R2 2M U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 1 T2 注意，Slider1~Slider7 sensor pad 在設計電路時，請依順序排列，其絕對位置的輸出才會是線性輸出。Slider1 ~ Slider7 相對應的絕對位置為 0~79。 注意，若客戶想設計成 3 buttons，必須將參考電容 C5 移到 Pin32，也就是 Btn3 的下一個 Pin (Btn4)。如下圖。 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE HEADER 9 Btn1 Btn2 Btn3 Btn1 Btn2 Btn3 Slider7 1 2 3 Slider6 Btn1 Btn2 Btn3 Slider5 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Top View 2M 1 T2 U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 C2 56nf R2 7 8 9 10 11 12 13 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 NC2 NC3 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE DVDD DGND CE RESET /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS Slider4 10pF Slider2 DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C5 Slider1 1 DVDD OSCI OSCO VIO AVDD AGND PPEAK NPEAK Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 NC1 T1 10pF eKT8150 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET R1 47K C4 Slider3 T4 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF T3 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Ref_CEnd C3 4.7uf 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 4 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 模式一: 1 個高解析度短滾軸 與 6 個觸控式按鍵 and SPI Slave Mode(/SS connect to DGND) 10pF C5 HEADER 8 10pF Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Slider7 1 2 3 4 5 6 Btn6 Top View Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Slider6 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE Slider5 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 DVDD DGND CE RESET /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL Slider4 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider3 VIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET 1 DVDD OSCI OSCO Slider2 T1 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 eKT8150 Slider1 R1 47K AVDD AGND PPEAK NPEAK Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF C4 T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 C3 4.7uf T3 7 8 9 10 11 12 13 C2 56nf R2 1 T2 U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 2M 模式一: 1 個高解析度短滾軸 與 6 個觸控式按鍵 and UART Mode(/SS and SCK_SCL connect to DGND) 10pF C5 HEADER 6 10pF Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Slider7 1 2 3 4 5 6 Slider6 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Slider5 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE Btn5 Btn6 Top View 2M 1 T2 U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 C2 56nf R2 7 8 9 10 11 12 13 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 DVDD DGND CE RESET SDI_RX SDO_SDA_TX Slider4 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider3 VIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Slider2 1 DVDD OSCI OSCO Slider1 T1 J1 1 2 3 4 5 6 eKT8150 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET R1 47K AVDD AGND PPEAK NPEAK Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF C4 T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 C3 4.7uf T3 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 5 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 模式一: 1 個高解析度短滾軸 與 6 個觸控式按鍵 and I2C Slave Mode (/SS and SDI_RX connect to DGND) -> SDO_SDA_TX and SCK_SCL external pull high 1K resister。 10pF 10pF SDO_SDA_TX R3 SCK_SCL 1K R4 DVDD C5 1K Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Slider7 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Slider6 1 2 3 4 5 6 Slider5 Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 Btn6 Slider4 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE Btn5 Btn6 Top View 2M 1 T2 U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 C2 56nf R2 7 8 9 10 11 12 13 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Slider3 Btn6 Ref_CEnd Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 CE 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider2 VIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Slider1 1 DVDD OSCI OSCO AVDD AGND PPEAK NPEAK Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 T1 eKT8150 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET R1 47K DVDD DGND CE RESET /INT SDO_SDA_TX SCK_SCL HEADER 7 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF J1 1 2 3 4 5 6 7 C4 T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Ref_CStart Btn1 Btn2 Btn3 Btn4 Btn5 C3 4.7uf T3 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 6 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 b. eKT8150BWJK(QFN40) 模式二: 1 個高解析度長滾軸 and SPI Master Mode 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 eKT8150 T1 1 DVDD OSCI OSCO VIO DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE DVDD DGND CE RESET /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS HEADER 9 1 T2 Slider15 Slider14 Slider12 Slider11 Slider10 Slider9 Slider8 Slider7 Slider6 Slider5 Slider4 Slider3 Slider2 Slider13 Top View U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 2M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C2 56nf R2 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 Slider1 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET AVDD AGND PPEAK NPEAK Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 R1 47K 4.7uF T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 C3 4.7uf T3 注意，Slider1~Slider15 sensor pad 在設計電路時，請依順序排列，其絕對位置的輸出才會是線性輸出。Slider1 ~ Slider15 相對應的絕對位置範圍為 0~207。 注意，客戶可依其需求縮減 Slider sensor pad 的個數，但其走線方式不變，依舊要從 Slider1 sensor pad 開始，並依 順序排列，其絕對位置的輸出才會是線性輸出。For example: 客戶設計 Slider1 ~ Slider10 相對應的絕對位置範圍為 0~127。絕對位置點數的計算可參考下面公式: (SliderEnd – SliderStart –1)x16，For example: 客戶設計 Slider1 ~ Slider10，絕對位置點數 = (10-1-1)x16 = 128，其 相對應的絕對位置範圍為 0~127。 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) Slider4 Slider5 Slider7 Slider9 Slider10 DVDD DGND CE RESET /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL Slider8 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 Slider6 T4 Slider3 C3 4.7uf T3 eKT8150 Slider2 ELAN MICROELECTRONICS CORP. R1 47K Slider1 HEADER 8 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 模式二: 1 個高解析度長滾軸 and SPI Slave Mode(/SS connect to DGND) C1 DVDD OSCI OSCO DGND Slider15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 PAGE SH 7 U2 TP_Sensor Slider14 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Top View U2 TP_Sensor Top View Slider13 VIO Slider12 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE Slider11 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Slider10 AVDD AGND PPEAK NPEAK Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE Slider9 DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider8 DVDD DGND CE RESET SDI_RX SDO_SDA_TX Slider7 J1 1 2 3 4 5 6 Slider6 HEADER 6 Slider5 DVDD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Slider4 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 1 T2 Slider3 C2 56nf Slider2 R2 2M Slider1 T4 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 C3 4.7uf T3 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 eKT8150 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 1 T1 R1 47K DVDD OSCI OSCO DGND 1 T2 AVDD AGND PPEAK NPEAK Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET 4.7uF T1 VIO DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 C2 56nf 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 模式二: 1 個高解析度長滾軸 and UART Mode (/SS and SCK_SCL connect to DGND) C1 4.7uF DVDD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R2 2M OF 16 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) 1 PAGE SH 8 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 模式二: 1 個高解析度長滾軸 and I2C Slave Mode (/SS and SDI_RX connect to DGND) -> SDO_SDA_TX and SCK_SCL external pull high 1K resister。 J1 1 2 3 4 5 6 7 eKT8150 HEADER 7 T1 1 DVDD OSCI OSCO VIO DVDD OSCI OSCO VIO DGND NA1 NA2 NA3 NA4 NA5 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 CE SDO_SDA_TX R3 SCK_SCL 1K R4 1K Slider15 Slider14 Slider12 Slider11 Slider10 Slider9 Slider8 Slider7 Slider6 Slider5 Slider4 Slider3 Slider2 Slider13 Top View U2 TP_Sensor Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 1 T2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C2 56nf R2 2M Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 Slider7 Slider8 Slider9 Slider10 Slider11 Slider12 Slider13 Slider14 Slider15 Slider1 11 APPSEL 12 ATEST 13 IDLE 14 /INT 15 SDI_RX 16 SDO_SDA_TX 17 SCK_SCL 18 /SS 19 RESET 20 DGND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NA6 APPSEL ATEST IDLE /INT SDI_RX SDO_SDA_TX SCK_SCL /SS RESET AVDD AGND PPEAK NPEAK Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 R1 47K DVDD DGND CE RESET /INT SDO_SDA_TX SCK_SCL DVDD 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 DVDD C1 4.7uF T4 AVDD AGND PPEAK 1 NPEAK 1 Slider1 Slider2 Slider3 Slider4 Slider5 Slider6 C3 4.7uf T3 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 9 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 3. 如何讀取按鍵狀態與滾軸資訊 3.1 讀取按鍵狀態 Register Number = 1, Read Button Status (Read Only) 只適用在模式一 (1 個高解析度短滾軸 與 6 個觸控式按鍵)。 a. Read Touch Pad Buttons Status: Type PID Register No. Reserve Reserve 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0011 0001 00000000 00000000 000 1 Comment: If host wants to read the Scan-Buttons numbers of touch pad, it should send Packet ID #3 with register number 0001. The Packet is 0H 53 10 00 01 b. Touch Pad response Buttons Status: Type PID Register No. 31 30~28 27~24 23~20 Read Register Response Data Reserve 19~4 3~1 0 0 101 0010 0001 00000000 00000000 000 1 Comment: The touch pad will then return the Buttons Status of touch pad by sending Packet ID #2 to host. Bit 19：Btn1；1 = Button pressed, 0 = Button released Bit 18：Btn2；1 = Button pressed, 0 = Button released Bit 17：Btn3；1 = Button pressed, 0 = Button released Bit 16：Btn4；1 = Button pressed, 0 = Button released Bit 15：Btn5；1 = Button pressed, 0 = Button released Bit 14：Btn6；1 = Button pressed, 0 = Button released 如果Btn1被按下，回應的封包是 0H 52 18 00 01 如果Btn6被按下，回應的封包是 0H 52 10 40 01 如果是在模式二(1個高解析度長滾軸)，回應的封包永遠是 0H 52 10 00 01 3.2 讀取滾軸位置 Register Number = 3, TP slider position (Read Only) a. Read Touch Pad Slider Position: Type PID Register No. Reserve Reserve 31 30~28 27~24 0 101 0011 23~20 19~4 3~1 0 0011 00000000 00000000 000 1 Comment: If host wants to read the slider position of touch pad, it should send Packet ID #3 with register number 0011. The Packet is 0H 53 30 00 01 b. Touch Pad response Slider Position: Type PID Register No. 31 30~28 27~24 23~20 Read Register Response Data Reserve 19~4 3~1 0 0 101 0010 0011 00000000 00000000 000 1 Comment: The touch pad will then return the slider position of touch pad by sending Packet ID #2 to host. Bit 15 ~ Bit 8: Slider absolute position. In 模式一 (1個高解析度短滾軸 與 6個觸控式按鍵), the slider position range is 0 ~ 79 and 255 means no finger is on this slider. 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 10 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 In 模式二(1個高解析度長滾軸), the slider position range is 0 ~ 207 and 255 means no finger is on this slider. 4. 如何增加或降低按鍵靈敏度 eKT8150 觸控靈敏度是在 IC 內部同時作調整，無法利用外部元件作單獨的調整，在 IC 內部提供兩種 Command 可搭配調整 整體靈敏度。 4.1 Register Number = 4, TP Sensitivity Setting(R/W) a. Read Touch Pad sensitivity: Type PID Register No. Reserve Reserve 31 30~28 27~24 0 101 0011 23~20 19~4 3~1 0 0100 00000000 00000000 000 1 Comment: If host wants to read the sensitivity of touch pad, it should send Packet ID #3 with register number 0100. The Packet is 0H 53 40 00 01 b. Touch Pad response sensitivity: Type PID Register No. 31 30~28 27~24 23~20 Read Register Response Data Reserve 19~4 3~1 0 0 101 0010 0100 00000000 00000000 000 1 Comment: The touch pad will then return the sensitivity of touch pad by sending Packet ID #2 to host. Bit 19 ~ Bit 16: Sensitivity, the sensitivity range is 0 ~ 10. The default value is 4 If the sensitivity = 4, it will return the packet is 0H 52 24 00 01 c. Write Touch Pad sensitivity: Type PID Register No. Write Register Data Reserve 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0100 0100 00000000 00000000 000 1 Comment：If the host wants to write the sensitivity of the touch pad, it should send Packet ID #4 with register number 0100. Then the touch pad will keep the value. Bit 19 ~ Bit 16: Sensitivity, the sensitivity range is 0 ~ 10. If host set Sensitivity = 5, eKT8150 will keep Sensitivity = 5. The packet is 0H 54 45 00 01 4.2 Register Number = 10, TP finger on – constant (Noise Level) (R/W) a. Read Touch Pad Noise Level: Type PID Register No. Reserve Reserve 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0011 1010 00000000 00000000 000 1 Comment: If host wants to read the Noise Level of touch pad, it should send Packet ID #3 with register number 1010. The Packet is 0H 53 A0 00 01 b. Touch Pad response Noise Level: Type PID Register No. Read Register Response Data Reserve 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 11 ELAN MICROELECTRONICS CORP. 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0010 1010 00000000 00000000 000 1 OF 16 Comment: The touch pad will then return the Noise Level of touch pad by sending Packet ID #2 to host. Bit 15 ~ Bit 8: Noise Level, the Noise Level range is 0 ~ 127. The default value is 10 If the Noise Level = 10, it will return the packet is 0H 52 A0 0A 01 c. Write Touch Pad Noise Level: Type PID Register No. Write Register Data Reserve 31 30~28 27~24 0 101 0100 23~20 19~4 3~1 0 1010 00000000 00000000 000 1 Comment：If the host wants to write the Noise Level of the touch pad, it should send Packet ID #4 with register number 1010. Then the touch pad will keep the value. Bit 15 ~ Bit 8: Noise Level, the Noise Level range is 0 ~ 127. If host set Noise Level = 20, eKT8150 will keep Noise Level = 20. The packet is 0H 54 A0 14 01 綜合R4(Sensitivity)與R10(Noise Level)的描述，我們可以了解到，當主機端將sensitivity提昇後，若遇有過 度靈敏的現象，可提高Noise Level的設定，將整體狀況調整到最佳化的狀態。 5. 如何切換滾軸模式 Register Number = 10, TP slider operation mode (R/W) a. Read Touch Pad slider operation mode: Type PID Register No. Reserve Reserve 31 30~28 27~24 0 101 0011 23~20 19~4 3~1 0 1100 00000000 00000000 000 1 Comment: If host wants to read the slider operation mode of touch pad, it should send Packet ID #3 with register number 1100. The Packet is 0H 53 C0 00 01 b. Touch Pad response slider operation mode: Type PID Register No. Read Register Response Data Reserve 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0010 1100 00000000 00000000 000 1 Comment: The touch pad will then return the slider operation mode of touch pad by sending Packet ID #2 to host. Bit 19: slider operation mode. 0: 模式一 (1個高解析度短滾軸 與 6個觸控式按鍵)，初始設定。 1: 模式二(1個高解析度長滾軸)。 c. Write Touch Pad slider operation mode: Type PID Register No. Write Register Data Reserve 31 30~28 27~24 23~20 19~4 3~1 0 0 101 0100 1100 00000000 00000000 000 1 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE ELAN MICROELECTRONICS CORP. SH 12 OF 16 Comment：If the host wants to write the sensitivity of the touch pad, it should send Packet ID #4 with register number 1100. Then the touch pad will keep the value. Bit 19: slider operation mode. 如果主機欲設計使用模式二(1個高解析度長滾軸)，設定之封包格式為0H 54 C8 00 01。 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 13 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 6. RESET 使用時機 通常 Touch Pad Controller 會有兩種 power on reset 不良的情況: a. Touch Pad controller 的上電時間在意的是電壓從 0V ~ 2.1V(觸發內部 Power on reset)的爬升時間, 通常主機端的爬升 時間因每個客戶的設計不同而不同, 有可能爬升斜率太快(<10uS)或太慢(>300uS)造成上電不良的情況。 b. 另外, 在主 MCU 上電的同時, 若此時 TP 未上電, 而與 TP 接續的 IO 會有回灌電的可能, 因此造成 TP power on reset 不良。 c. 綜合上述情況, 建議客戶可以使用外部中斷 RESET pin 作重新校正的動作. 使用方式有二: - Power on initial reset: Power Supply = 5V Power supply 5V T1 0V 高電位 RESET 低電位 TouchPad : Touch pad initial (~100ms) : Send Hello Packet T1: Minimum 10 ms - Power on ready reset: Power Supply = 5V Power supply 5V 0V 高電位 RESET T_Reset 低電位 TouchPad : Touch pad initial (~100ms) : Send Hello Packet T_Reset : Minimum 20ms 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 14 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 7. PCB Layout Design Step1: Mechanical design 1). Sensor 與接觸面間的 Cover 材質設計必須為非導電材，如 Plastic 等，各種材質的介電常數會影響的 sensor 的 sensitivity， 介電常數愈高 sensitivity 愈好，因此建議選擇較高介電常數作為 cover 的材質。常用 cover 的介電常數如下表所示。 Material εr Polyethylene 2.25 Mylar 3.2 Glass(standard) 7.6 ~ 8.0 Glass(Ceramic) 6.0 Formica 4.6 ~ 4.9 Plexiglass 2.8 ABS 3.8 ~ 4.5 2). Sensor 與 Cover 之間需緊密的接合，不可以有空隙，所以機構設計時需考慮組裝方法，將 Sensor 以膠直接貼附於 Cover 下方，或可加上支撐架加以固定 Cover 無機材雙面膠 PCB Component 3). 機構設計是否要有發光效果，如果需要發光則有二種方式 A). 以側面發光 LED 加上 Light guide 將光導至出光孔 光源孔 Cover 無機材雙面光 學膠 PCB LED Light guide Component B). 以正面發光 LED 將光源直接對發光孔投射 光源孔 LED Cover PCB Component 因 PCB 無透光性，需透過挖孔的方式將光源導出，要注意挖孔的大小不可太大，以正常人手指直徑 7mm 來計算，其挖孔大 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 15 ELAN MICROELECTRONICS CORP. OF 16 小直徑最大不可以超過 4mm。 4). 如果 Cover 設計是有弧度而非平面，可以利用軟板(FPC)做為感應材質 Step2: 決定 Sensor Pad 的大小 1). 依據機構設計所需 Cover 的厚度決定 Sensor Pad 的大小，每個 sensor pad 的面積至少要有 15mm2 以上，Sensitivity 值設定 不同也會有不同 Sensor Pad 的設計，如下表所列: eKT8150 suggestion thickness with sensor area.(Default gain= 4 ) Testing Area of Sensor Area: 15 mm x 15 mm Area: 10 mm x 10 mm Area: 7 mm x 7 mm Area: 5 mm x 5 mm Area: 3 mm x 3 mm Thickness 7.5 mm (Maximum) 5.0mm (Maximum) 3.0 mm (Maximum) 2.0 mm (Maximum) 1.0 mm (Maximum) 以上測試，主要是針對按鍵的應用，Sensor Pad 下方無舖地，走線長度小於 8 cm。 2). Sensor Pad 不可接觸金屬材質或地網。 3). 如果在 sensor Pad 中間須開孔加裝 LED 做導光，必須加大 Sensor Pad 的尺寸以補償開孔所損失的面積，所增加的面積須 大於或等於開孔所造成的損失。 4). 按鍵感應電極可以為任何型狀，但盡可能採用方形或圓形設計，以手指接觸 Sensor Pad 的面積最大為佳，盡量避免設計 成狹長的形狀。 5). Sliders 與 button 最大的不同是 button 僅需判斷手指有無出現在 sensor 上；而 slider 不僅要判斷手指有無出現在 sensor 上，還 要對 sensor 進行韌體上的內插以精確判斷出手指的位置。基於以上原因在 button 的應用中 button 的大小可以比手指還要大， 但是 slider 的應用中 sensor 的大小絕對不可大於手指的寬度，否則韌體無法進行內插運算。通常一個手指至少要能夠覆蓋 2 個以上的 sensor，因此 sensor 的 layout 常做成閃電形，以增加手指對 sensor 的覆蓋率。如下圖所示之數據為典型值 。 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0) PAGE SH 16 ELAN MICROELECTRONICS CORP. 6mil (0.1524mm) OF 16 6mil (0.1524mm) 6mil (0.1524mm) 1.7266mm 10mil (0.254mm) 15.52mm 2mm 4mm 4.5mm 10mil (0.254mm) 2mm 10mil (0.254mm) 2mm 6mil (0.1524mm) 1.7266mm 8mm Step3: 電路設計技巧 1). 電路設計以 IC Spec.所建議的電路為基礎。 2). 附屬的被動元件要儘量靠近 IC。 3). 感應電極的附屬零件到感應電極線上最長不要超過 10cm，感應電極的線路可以經過感應電極的下方，避免圍繞在其他感 應電極的周邊。 4). 每條 sensor 走線盡量能夠保持相同長度，而且 sensor 走線盡量走板子中間，主要是要離板子邊緣遠一點，以防誤觸發生， 線寬為 6 mil。兩兩相鄰按鍵為了避免誤觸，建議間隔距離 >7mm。 <<Note>> 上述間隔距離 7mm，是一個建議值，其數據參考正常人的最小手指直徑 7mm，但是在 eKT8150 演算法的設計中， 有加入防誤觸的機制，可有效判斷手指權重，並不會同時觸發兩個按鍵以上，所以若 PCB 設計有大小限制情形，可不遵守 上述描述。 5). 如果確實需要減少來自感應電極下方的干擾而需要鋪設地線的話，不要鋪設整片實體的地線，用網格狀鋪銅，網格 1.27mm 以上，格線用最小線寬來佈線，同時要注意網格邊線不要與感應電極靠的太近。 6). 電路佈線最終原則，基本電容量 (Sensor Pad +走線+ IC analog pin 到 Ground 之間的電容) 要控制在 5pF～25pF 之間。 7). 校正 (calibration) 由於各個 sensor 的基本電容可能不相同，使得類比數位轉換器的輸出有差異，因此當 controller 上電時，電路內部會先進行校 正補償，使得各個 sensor 的類比數位轉換器的輸出盡量一致。但是若各個 sensor 的電容值差異太大，電路可能無法校正成功， 因此關於此點 PCB 的 layout 需特別注意。一般而言 sensor 基本電容在 25pF 以下、且相鄰 sensor 的電容值差異在 10pF 以下， 電路是可以校正成功。 8). Via 的存在也會增加基本電容量，因此 PCB layout 盡量減少 Via。 9). SPI、 I 2 C 、UART 等數位信號線盡量遠離 sensor 區域與 sensor trace，以避免數位雜訊的干擾。如果產品有高頻線路則 PCB layout 時 Sensor trace 應儘量避開此部份的線路，以避免干擾。 本資料所有權屬義隆電子股份有限公司, 非經書面准許不可翻印複印或轉變其他任何形式° ALL RIGHTS STRICTLY RESERVED, ANY PORTION IN THIS PAPER SHALL NOT BE REPRODUCED, COPIED WITHOUT PERMISSION. 表單編號: GL040706(1.0)