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高频数字双端互电容处理器芯片MCP61/MCP61S

MCP61系列(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,集成了双通道电容型模拟前端传感电路(AFE CAP),可直接与被测物附近的差分电容极板相连,通过谐振激励并解算测量微小电容的变化。激励频率在0.1~20MHz范围内可配置,其频率测量输出为16bit数字信号,对应的电容感知最高分辨率为1fF。

 

为了解决各行业的电容传感应用,SOC芯片集成了Arm® Cortex®-M0 内核的微处理器,可实现各种嵌入式感知处理的算法,将原始的振荡频率数值,转换成电容值及液位、含水率、位移距离等具体物理量。此外,芯片的模拟前端还集成了温度传感电路,可用于进行温度补偿的传感场景。内置的16KB Flash 存储器,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、位基本定时器等硬件资源以及USART、SPI和I2C接口。

MCP61/MCP61S

产品特性

电容检测前端

– 测量双端互电容

– 电容测量范围:1~1000pF

– 电容检测频率:0.1~20MHz

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

– 2.5V~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OSCIN引脚)

低功耗

– 多种低功耗模式,包括:睡眠(Sleep)、停机(Stop)和深度停机(Deep Stop)

– 平均功耗:90uA@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

11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5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 ℃

QSOP24/QFN24封装可选

选型指导

产品型号 封装 尺寸 典型应用
MCP61 QSOP24 8.63*3.90*1.45mm 连续液位检测、含水率检测、水浸检测、物质介电检测、位移感知
MCP61S

QFN24

4*4*0.75mm

结构框图

产品手册

芯片内置了高集成度双通道电容传感电路,测量通道1 C0P/C0N与通道2 C1P/C1N可根据应用需求直接与被测物附近的差分电容极板相连,通过测量振荡频率,解算被测目标的电容。AFE通过处理器内部配置PA7端口给电容模块提供基准时钟,也可以应用内部模拟时钟。处理器PA6端口可用于控制电容模块启动工作,处理器端口PA8、PA9用于在芯片内部与电容传感AFE 之间进行I2C通讯。

MC12G系统框图

软件设计指南

硬件设计指南

应用资料

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