高靈敏、低功耗的紅外接近感應(yīng)方案

高效能模擬與混合信號IC創(chuàng)新廠商Silicon Laboratories(芯科實驗室有限公司，簡稱Silicon Labs)特別推出的Si1102和Si1120是目前業(yè)界最靈敏的紅外接近傳感器之一，在遠距探測和低功耗方面尤為出色。

Silicon Labs公司的紅外接近傳感系列

　　Si1102和Si1120紅外接近傳感器主要由一個紅外LED驅(qū)動器、紅外線光電二極管、一個環(huán)境光傳感器(僅Si1120具有)和控制邏輯IC組成，外部的發(fā)射LED可以根據(jù)用戶的需要靈活安裝和配置(圖1)。

圖1：silicon Labs公司的紅外接近傳感系列應(yīng)用方案圖。

圖2：Si1102的內(nèi)部框圖。

　　Si1102是一個可獨立工作的紅外接近傳感器，能驅(qū)動單個紅外LED。LED發(fā)射的紅外線經(jīng)過接近物體反射到達內(nèi)置的紅外線光電二極管，然后進行信號放大和信號處理，最后通過與一個設(shè)定的探測門限值比較輸出一個相應(yīng)邏輯電平。如果測量的結(jié)果高于這個門限值，則從PRX口輸出一個低電平。這種電平信號的輸出可用來作為其他器件的驅(qū)動或者MCU的中斷輸入，進而實現(xiàn)近距探測。

　　比如，在顯示器應(yīng)用上，Si1102紅外線接近傳感器能在使用者不在現(xiàn)場時輕易關(guān)閉顯示器及其他功能，以達到省電目的。此省電功能特別適用于家電用品、安全設(shè)備及手持類電子產(chǎn)品，同時也可以應(yīng)用在一些紅外探測器上。

圖3：Si1102的應(yīng)用原理圖。

　　與Si1102不同，Si1120工作需要一個主MCU控制，并增加了一個環(huán)境光傳感器。該器件除了可以接收紅外線外，還能對環(huán)境光信號進行采樣，最后輸出一個已調(diào)脈寬的脈沖信號給MCU，實現(xiàn)不同的應(yīng)用目的。Silicon Labs的MCU可以提供PCA(可編程計數(shù)器陣列)，從而可以更簡單地測出輸出脈寬。脈寬與反射光強的測量值成正比例，與距離的平方成反比，由此可以判斷對方物體距離的遠近。Si1120可以支持多個LED的驅(qū)動，用戶可以根據(jù)需要方便地配置多個LED以增大探測范圍。此外，該器件在MCU的控制下可以實現(xiàn)更多高級功能，例如手機應(yīng)用程序可能會允許用戶在手機前晃動一下手指來進行文件翻頁。

圖4：Si1120的內(nèi)部框圖。

圖5：Si1120的應(yīng)用原理圖。