数字电容处理器芯片通过电容变化感知目标物体状态，核心原理包括电容传感、模数转换和信号处理。芯片内置感测电极，当物体靠近时，电极间电容值因介电常数变化而改变。

MCP1081S (Mysentech Capacitive Processor)是新一代电容传感微处理器SOC芯片，集成了十通道、多模式、宽频电容模拟前端传感电路、微处理器、存储及丰富的I/O接口。电容测量频率在0.1~30MHz范围内可配置，输出为16bit数字信号，较高分辨率为1fF。

数字电容处理器芯片

芯片支持多种工作模式，可以测量包括单端电容、双端浮空电容和互电容多种模式。芯片内部集成了16bit高精度的数字温度传感器，可用于需要温度补偿及其它温度复合传感的场景。

为了解决各行业电容感知的嵌入式处理，SOC芯片集成了Arm® Cortex®-M0内核的微处理器，可实现各种感知算法的边缘计算，将原始测量的振荡频率数值，转换成电容值及液位、含水率、位移、接近距离、等具体物理量。芯片内置了16KB Flash存储器及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、16位基本定时器等硬件资源以及USART和I2C等接口。

MCP1081的单端模式典型应用电路如下：

单端模式典型应用电路

其中管脚C0至C9连接单端电极，选取内部20pF作为参比电容。图中管脚分配仅为一种示例。在实际应用中，可以根据需要，分配管脚连接单端电极、互电容电极或者外接电容。图中VDD滤波电容CVDD1和CVDD2的取值范围为100nF至10uF，两个GND管脚都需要接地。

MCP1081的双端模式典型应用电路如下：

双端模式典型应用电路

其中管脚C0和C1、C2和C3、C4和C5、C6和C7、C8和C9接双端电极，选取内部20pF作为参比电容。在实际应用中，可以根据需要，分配管脚连接双端电极或者外接电容。图中VDD滤波电容CVDD1和CVDD2的取值范围为100nF至10uF， 两个GND管脚都需要接地。

电容传感芯片 - MCP1081S的特性：

电容检测前端

–10路单端电容/5路双端电容测量

–电容测量范围：1pF~10nF

–电容检测频率：100KHz~30MHz

–电容/频率分辨率：16bit

–支持有源屏蔽，相邻互电容测量

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

–2.3V~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

–支持较高48MHz外部时钟输入（HSE，通过OSCIN引脚）

低功耗

–支持低功耗模式，包括：睡眠（Sleep）和深度睡眠（Deep Sleep）

–平均功耗：12uA@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

9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

–1个I2C接口

1个12位模数转换器（ADC），支持较快1μs转换时间(1MSPS采样率），配置4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℃

单通道转换时间：0.1ms~23.5ms可配置

内置16bit高精度数字测温