1. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Giới thiệu chung
ADS7843 là bộ chuyển đổi tương tự–số (ADC) 12-bit độ chính xác cao của Texas Instruments (Burr-Brown).
Đây là IC cảm ứng được thiết kế chuyên biệt cho màn hình cảm ứng điện trở (Resistive Touch Screen Controller).
IC tích hợp:
-
Bộ chuyển đổi SAR 12-bit.
-
Mạch phát hiện chạm (Pen Interrupt).
-
Bộ giao tiếp SPI tốc độ cao.
Ứng dụng tiêu biểu:
-
Màn hình cảm ứng điện trở 4 dây (PDA, LCD module, máy công nghiệp).
-
Hệ thống điều khiển nhúng, thiết bị đo cầm tay.
-
Mạch đo điện áp hoặc tín hiệu cảm biến phụ.
2. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động:
-
IC tạo ra điện áp tham chiếu qua các chân X+, X–, Y+, Y– để xác định vị trí chạm trên tấm cảm ứng.
-
Khi bút hoặc ngón tay chạm màn hình, điện trở thay đổi → tín hiệu điện áp tương ứng được đưa vào ADC.
-
ADC 12-bit bên trong thực hiện chuyển đổi sang giá trị số, gửi ra qua giao tiếp SPI.
-
Chân PENIRQ phát hiện sự kiện chạm và thông báo cho vi điều khiển.
3. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Thông số kỹ thuật chính
Thông số | Giá trị điển hình |
---|---|
Độ phân giải | 12 bit |
Số kênh ADC | 4 kênh (X, Y, Z1, Z2) + 2 kênh phụ (IN3, IN4) |
Điện áp nguồn | 2.7V – 5.25V |
Tốc độ chuyển đổi | 125 kHz (max) |
Giao tiếp | SPI |
Dòng tiêu thụ | 200 µA (hoạt động) |
Dòng chờ | <1 µA |
Nhiệt độ hoạt động | –40°C → +85°C |
Vỏ | SSOP-16 (Small Shrink Outline Package) |
4. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Sơ đồ chân và chức năng (SSOP-16)
Chân | Ký hiệu | Tên / Loại chân | Mô tả chức năng |
---|---|---|---|
1 | +VCC | Power | Nguồn cấp, 2.7V đến 5V. |
2 | X+ | Analog In | Ngõ vào X+, kênh đo vị trí X (ADC Channel 1). |
3 | Y+ | Analog In | Ngõ vào Y+, kênh đo vị trí Y (ADC Channel 2). |
4 | X– | Analog In | Ngõ vào X–, điểm tham chiếu X–. |
5 | Y– | Analog In | Ngõ vào Y–, điểm tham chiếu Y–. |
6 | GND | Ground | Mass chung cho hệ thống. |
7 | IN3 | Analog In | Ngõ vào phụ thứ 1 (Auxiliary Input 1 – ADC Channel 3). |
8 | IN4 | Analog In | Ngõ vào phụ thứ 2 (Auxiliary Input 2 – ADC Channel 4). |
9 | VREF | Analog In | Điện áp tham chiếu đầu vào cho ADC. |
10 | +VCC | Power | Nguồn cấp bổ sung (2.7V – 5V). |
11 | PENIRQ | Digital Out | Ngõ ra ngắt phát hiện chạm (Pen Interrupt), cần điện trở kéo lên 10k–100kΩ. |
12 | DOUT | Digital Out | Ngõ ra dữ liệu nối tiếp SPI, dữ liệu dịch ra theo cạnh xuống của DCLK. |
13 | BUSY | Digital Out | Báo trạng thái chuyển đổi (BUSY = HIGH khi đang đo). |
14 | DIN | Digital In | Dữ liệu nối tiếp SPI đầu vào, lấy mẫu tại cạnh lên của DCLK. |
15 | CS | Digital In | Chip Select (mức thấp kích hoạt ADC và SPI). |
16 | DCLK | Digital In | Xung clock ngoài điều khiển chuyển đổi và đồng bộ SPI. |
5. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Chức năng linh kiện
-
Bộ ADC SAR 12-bit: Độ chính xác cao, tốc độ chuyển đổi nhanh.
-
Bộ điều khiển cảm ứng: Đo điện áp chéo giữa X, Y để xác định vị trí chạm.
-
Chân PENIRQ: Giúp MCU phát hiện nhanh khi có thao tác chạm.
-
Giao tiếp SPI: Cho phép truyền nhận dữ liệu nhanh với vi điều khiển.
-
Kênh phụ IN3, IN4: Dùng cho phép đo điện áp cảm biến khác (nhiệt độ, áp suất…).
6. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Ứng dụng
-
Mạch điều khiển màn hình cảm ứng điện trở 4 dây.
-
Hệ thống PDA, HMI, LCD công nghiệp, đo lường cảm ứng.
-
Thiết bị bảng điều khiển cảm ứng trong máy y tế, máy công nghiệp.
-
Các ứng dụng đo điện áp tương tự khác với độ phân giải cao.
7. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Kích thước và đóng gói
-
Loại vỏ: SSOP-16 (Small Shrink Outline Package).
-
Kích thước tiêu chuẩn:
-
Dài: ~5.0 mm
-
Rộng: ~4.4 mm
-
Bước chân: 0.65 mm
-
-
Ký hiệu in trên chip: ADS7843E hoặc ADS7843.
-
Nhà sản xuất: Texas Instruments (trước đây là Burr-Brown).
8. ADS7843E, ADS7843, TI BB – Cách kiểm tra và đo đạc
-
Kiểm tra nguồn:
-
Cấp VCC = 3.3V hoặc 5V, nối GND đúng chuẩn.
-
-
Kiểm tra SPI:
-
Kéo CS xuống LOW, cấp xung DCLK, gửi lệnh qua DIN, và đọc dữ liệu từ DOUT.
-
-
Kiểm tra PENIRQ:
-
Quan sát chân PENIRQ – mức thấp khi có chạm, mức cao khi không chạm.
-
-
Đo thử tọa độ:
-
Dùng điện trở mô phỏng hoặc màn hình cảm ứng thật, đo giá trị điện áp giữa X+, X– và Y+, Y– để xác nhận phản hồi.
-
-
Kiểm tra BUSY: