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Renesas Electronics

Ultra-Low-Power-MCUs mit kapazitiver Touch-Funktionalität

19. September 2025, 9:09 Uhr | Iris Stroh

Renesas Electronics präsentiert die RA0L1-Mikrocontroller mit Cortex-M23: extrem stromsparend und ideal, um kapazitive Touch-Funktionen schnell und kostengünstig in batteriebetriebene Geräte wie Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräte und industrielle Steuerungen zu integrieren.

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Renesas hat die RA0-MCU-Serie im Jahr 2024 vorgestellt. Aufgrund ihrer Kosteneffizienz und ihres geringen Stromverbrauchs hat sie laut Unternehmensangabe schnell große Beliebtheit bei einer Vielzahl von Kunden gewonnen. Dank der Erweiterung um kapazitive Touch-Funktionalität können Entwickler mit den RA0L1-MCUs reaktionsschnelle, ansprechende und energieeffiziente Benutzeroberflächen zu äußerst geringen Kosten realisieren.

Die RA0L1-MCUs bieten branchenführende Werte bei der Stromaufnahme: nur 2,9 mA im Aktivmodus und 0,92 mA im Schlafmodus. Darüber hinaus ermöglicht ein integrierter High-Speed-On-Chip-Oszillator (HOCO) die schnellste Aufwachzeit in dieser MCU-Klasse. Dank der schnellen Aufwachzeit können die RA0L1-MCUs häufiger im Software-Standby-Modus verbleiben, in dem die Stromaufnahme auf geringe 0,25 µA sinkt. Mit dieser Funktion lässt sich die Leistungsaufnahme im Vergleich zu anderen Lösungen um bis zu 90 Prozent reduzieren.

Funktionsumfang für niedrige Kosten optimiert

Die RA0L1-Bausteine verfügen über einen Funktionsumfang, der speziell für kostenkritische Anwendungen optimiert ist. Sie unterstützen einen weiten Betriebsspannungsbereich von 1,6 V bis 5,5 V. In 5-V-Systemen ist somit kein zusätzlicher Pegelwandler oder Spannungsregler erforderlich. Darüber hinaus integrieren die RA0L1-MCUs mehrere Kommunikationsschnittstellen, Analogfunktionen sowie Sicherheits- und Security-Features, um die Stücklistenkosten (BOM) zu reduzieren. Zudem stehen zahlreiche Gehäuseoptionen zur Verfügung, darunter ein winziges 24-Pin-QFN mit einer Größe von nur 4 mm x 4 mm.

Darüber hinaus verbessert der hochpräzise HOCO (±1,0 %) der neuen MCUs die Baudraten-Genauigkeit und macht einen separaten Oszillator überflüssig. Im Gegensatz zu anderen HOCOs in der Branche behält er diese Präzision auch in Umgebungen von -40 °C bis +125 °C bei. Dieser weite Temperaturbereich ermöglicht es Anwendern, das Thermodesign zu vereinfachen, da auf kostspieliges und zeitaufwändiges ‘Trimming‘ selbst nach dem Reflow-Prozess verzichtet werden kann.

Kapazitive Touch-Technologie

Renesas bietet laut eigenen Angaben eine branchenführende kapazitive Touch-Technologie. Damit können Anwender hochwertige Touch-Bedienoberflächen in unterschiedlichsten Systemen schnell und kosteneffizient umsetzen. Das eingesetzte Self-Capacitance-Verfahren vereinfacht das wasserdichte Design und reduziert den Entwicklungsaufwand im Vergleich zu Mutual-Capacitance-Lösungen. Darüber hinaus erfüllt die Multi-Frequency-Messtechnik von Renesas die Anforderungen der Norm IEC61000-4-3 Level 4 und ist damit ideal für medizinische Anwendungen, die einen besonders robusten Schutz vor elektromagnetischen Störungen erfordern. Ergänzend stellt Renesas spezielle Entwicklungsressourcen für kapazitiven Touch bereit, darunter das ‘QE for Capacitive Touch‘, das die Anpassung der Empfindlichkeit von Touch-Tasten vereinfacht und die Entwicklungszeit deutlich verkürzt.

Hauptmerkmale der RA0L1-MCU-Gruppe

Core: 32 MHz Arm Cortex-M23
Speicher: bis zu 64 KB integrierter Code-Flash und 16 KB SRAM
Erweiterter Temperaturbereich: Ta -40 °C bis +125 °C
Timer: Timer Array Unit (16 Bit × 8 Kanäle), 32-Bit-Intervalltimer (8 Bit × 4 Kanäle), RTC
Kommunikationsschnittstellen: 3 UARTs, 2 asynchrone UARTs, 6 vereinfachte SPIs, 2 I²C, 6 vereinfachte I²C
Analoge Peripherie: 12-Bit-ADC, Temperatursensor, interne Referenzspannung
HMI: kapazitiver Touch (bis zu 24 Kanäle), Controlled Current Drive Port (bis zu 8 Kanäle)
Sicherheit: SRAM-Paritätsprüfung, Erkennung ungültiger Speicherzugriffe, Frequenzdetektion, A/D-Test, Pegeldetektion, CRC-Rechner, Register-Schreibschutz
Security: eindeutige Geräte-ID, TRNG, Flash Access Window, Flash-Leseschutz
Gehäuseoptionen: 24-, 32- und 48-Pin-QFN, 32- und 48-Pin-LQFP, 20-Pin-LSSOP

Das Flexible Software Package (FSP) von Renesas unterstützt die neue MCU-Gruppe RA0L1. Das FSP verkürzt die Anwendungsentwicklung, indem es die gesamte erforderliche Infrastruktursoftware bereitstellt. Diese umfasst mehrere Echtzeit-Betriebssysteme, BSPs, Peripherietreiber, Middleware, Konnektivität, Netzwerk- und Security-Stacks sowie Referenzsoftware für die Erstellung komplexer KI-, Motorsteuerungs- und Cloud-Lösungen. Anwender können ihren eigenen Legacy-Code und ein Echtzeit-Betriebssystem ihrer Wahl in das FSP integrieren. Dadurch erhalten sie vollständige Flexibilität bei der Anwendungsentwicklung. Die Nutzung des FSP erleichtert die Migration zu und von anderen Bausteinen der RA-Familie.

Winning Combinations

Renesas hat die neue MCU-Gruppe RA0L1 mit zahlreichen kompatiblen Bausteinen aus seinem Produktportfolio kombiniert und bietet so eine breite Palette an Winning Combinations, darunter Capacitive Touch Remote Controller.

Verfügbarkeit

Die neue MCU-Gruppe RA0L1 ist ab sofort zusammen mit der FSP-Software, dem RA0L1 Fast Prototyping Board und dem RA0L1 Renesas Solution Starter Kit for Cap Touch verfügbar.