PCF8883: jednokanałowy, bezstykowy „przycisk” z oferty NXP

Wielu producentów oferuje własne podzespoły pozwalające budować urządzenia wyposażone w klawiatury bezstykowe. Na początku roku 2010 w ofercie NXP pojawił się interesujący układ pozwalający wbudować w dowolne urządzenie jednokanałowy włącznik bezstykowy, charakteryzujący się m.in. wbudowaną „inteligencją” gwarantującą łatwe dostosowanie sposobu pracy układu do zastosowanej elektrody czujnikowej.

 

 

 

Rys. 1. Podstawowy schemat 
aplikacyjny układu PCF8883

Rys. 1. Podstawowy schemat aplikacyjny układu PCF8883

 

 Układ PCF8883 jest pierwszym (z rodziny przedstawionej w tabeli w ramce poniżej) w ofercie NXP układem do obsługi klawiatur bezstykowych. „Klawiatur” w przypadku układu PCF8883 to za duże słowo: jest to jednokanałowy czujnik zbliżeniowy, montowany w obudowie SO8, mogący spełniać rolę jednego z trzech rodzajów przełączników (wybierany za pomocą sposobu podłączenia wejścia TYPE – rys. 1): monostabilnego, bistabilnego oraz czasowego – zmieniającego stan na wyjściu na czas zadany za pomocą zewnętrznego kondensatora (rys. 2).

Zgodnie z nieoficjalnymi zapowiedziami, w najbliższym czasie możemy się spodziewać kolejnych układów opartych konstrukcyjnie na PCF8883, przeznaczonych do stosowania w urządzeniach wymagających przełączników wielokanałowych. Zestawienie ich przewidywanych parametrów pokazano w poniższej tabeli.

 

Podstawowe cechy i parametry 
parametry układów PCF888x (8885 i 8886 nie są jeszcze dostępne w sprzedaży)

Podstawowe cechy i parametry parametry układów PCF888x (8885 i 8886 nie są jeszcze dostępne w sprzedaży)

 

 

Rys. 2. Sposoby działania 
wyjścia układu PCF8883 w zależności od sposobu przyłączenia wejścia TYPE

Rys. 2. Sposoby działania wyjścia układu PCF8883 w zależności od sposobu przyłączenia wejścia TYPE

 

 

Schemat aplikacyjny ilustruje prostotę stosowania układu PCF8883 wyraźnie też widać, że otoczenie tego układu jest zdecydowanie inne niż w przypadku zbliżonych funkcjonalnie układów z serii QT firmy Atmel. Podobieństwo pomiędzy tymi układami nie dotyczy ich konfigurowalności, co w niektórych aplikacjach utrudnia lub wręcz wyklucza stosowanie konkurentów PCF8883.

 

Układ PCF8883 może 
współpracować z elementami czujnikowymi o różnych kształtach i wymiarach

Układ PCF8883 może współpracować z elementami czujnikowymi o różnych kształtach i wymiarach

 

Niebagatelną zaletą opracowania inżynierów z firmy NXP jest możliwość stosowania czujników zbliżeniowych o praktycznie dowolnych (w rozsądnym zakresie) wymiarach i kształtach, a także umieszczanie ich w znacznej odległości od wejścia układu, pod warunkiem wykonania połączenia pomiędzy nimi za pomocą kabla ekranowanego.

Przyjazną i odciążającą konstruktora i instalatora cechą systemu detekcji „dotyku” jest wbudowany w układ system autokalibracji, zapobiegający nieprawidłowemu działaniu układu pod wpływem zmian wilgotności, temperatury i wymiarów lub kształtu czujnika. O dokładności autokalibracji decyduje częstotliwość próbkowania, którą użytkownik może samodzielnie ustalić za pomocą zewnętrznego kondensatora dołączonego do wejścia CLIN układu.

W internetowym sklepie Wydawnictwa AVT jest dostępna płytka drukowana do prostego włącznika zbliżeniowego z układem PCF8883.

Projekt referencyjny z układem PCF8883 przedstawiono w artykule.

Istotną w praktyce zaletą układu PCF8883 jest niewielki pobór prądu i możliwość zasilania napięciem z szerokiego zakresu od 3 do 9 VDC. Warto zwrócić uwagę na fakt, że prezentowany układ ma wyjście typu otwarty dren z tranzystorem z kanałem P, co jest rozwiązaniem wygodnym i rzadko spotykanym we współczesnych układach scalonych. Wydajność prądowa tego wyjścia wynosi 20 mA (z możliwością bezpiecznego przeciążania do 30 mA), co umożliwia bezpośrednie zasilanie z niego niewielkiego systemu cyfrowego (oczywiście za pośrednictwem stabilizatora). Wyjście jest zabezpieczone przed przetężeniem za pomocą elektronicznego bezpiecznika.

 

 

 

Firma NXP przygotowała własny zestaw ewaluacyjny o nazwie OM11055, przeznaczony do testowania układów PCF8883. Pokazano go na zdjęciu powyżej.

Odporność prezentowanego układu na udary elektrostatyczne zapewniają wbudowane ograniczniki prądu wejściowego oraz specjalne rozwiązania powodujące, że wejściowy prąd udarowy o natężeniu do 100 mA nie powoduje uszkodzenia linii wejściowej układu.

 

O autorze