非接觸超低功耗紅外接近感應(yīng)技術(shù)

作者：時(shí)間：2010-12-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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　　紅外接近感應(yīng)是一種非接觸式手勢(shì)接近滾軸技術(shù)，讓使用者無(wú)需實(shí)際觸摸，只要利用簡(jiǎn)單的手勢(shì)便能操縱,就能使電子裝置快速感測(cè)到使用者的接近。該技術(shù)也越來(lái)越多地應(yīng)用于多種消費(fèi)電子設(shè)備，如手機(jī)，計(jì)算機(jī)和其他家用電子產(chǎn)品。但目前市場(chǎng)上大多數(shù)的接近$傳感器$探測(cè)的距離較短，一般為1~10cm，而紅外線LED主要是屬于長(zhǎng)時(shí)間的多脈沖模式發(fā)射紅外線導(dǎo)致功耗相當(dāng)大，且造成了很大程度上的浪費(fèi)。

　　針對(duì)紅外接近傳感，美國(guó)的Silicon Laboratories（簡(jiǎn)稱(chēng)：Silicon Labs）公司在原來(lái)Si1120的基礎(chǔ)上又推出了一款Si1143的高靈敏紅外接近傳感器，不但在遠(yuǎn)距探測(cè)和低功耗方面表現(xiàn)出色，同時(shí)還增加了SMBus的通信接口，帶三個(gè)LED驅(qū)動(dòng)，在應(yīng)用上更具靈活性。

　　一、 Silicon Labs公司的紅外接近傳感系列

　　Si1143 紅外接近傳感器包括三個(gè)紅外LED驅(qū)動(dòng)器，紅外線光電二極管，一個(gè)環(huán)境光傳感器和控制邏輯IC組成，外部的發(fā)射LED可以根據(jù)用戶(hù)的需要靈活安裝和配置。如圖1所示。

圖1

　　工作原理

　　Si1143自帶三個(gè)紅外LED 驅(qū)動(dòng)，主控MCU可通過(guò)I2C接口對(duì)其進(jìn)行功能控制，當(dāng)LED發(fā)射的紅外線經(jīng)過(guò)接近物體反射后被內(nèi)置的紅外線光電二極管接收，然后進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，計(jì)算后的數(shù)值可與設(shè)定的門(mén)限值相比較，如果超過(guò)設(shè)定的門(mén)限值則從INT口輸出中斷信號(hào)給主MCU，通過(guò)相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)具體操作功能。例如，手機(jī)應(yīng)用程序可能會(huì)允許用戶(hù)在改變手指對(duì)手機(jī)的距離時(shí)實(shí)現(xiàn)地圖的縮放，或者是拖動(dòng)地圖等功能。

圖2 Si1143的內(nèi)部框圖

圖3 Si1143的應(yīng)用原理圖

　　二、 Si1143 紅外接近傳感器的優(yōu)勢(shì)

　　在消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用中，與Si1120一樣，Si1143紅外接近傳感器具備了人們極為關(guān)注的兩大特點(diǎn)：

　　1. 低功耗

　　不像競(jìng)爭(zhēng)方案的紅外線LED必須長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行多次脈沖以達(dá)到精確的測(cè)量，Si1143紅外接近傳感系列使用專(zhuān)利的單一脈沖接近測(cè)量技術(shù)（如圖4所示），在電源效率上可達(dá)到5000倍的改善，電池壽命得以延長(zhǎng)。

　　另外在當(dāng)物體接近距離非常小或者在探測(cè)范圍外（不工作時(shí)）可自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式，低功耗模式下的典型功耗只有20nA，而這正是便攜式應(yīng)用的關(guān)鍵特性。