非接触超低功耗红外接近感应技术

2010-12-01 19:26:24来源: 互联网 关键字:红外接近感应  红外
  红外接近感应是一种非接触式手势接近滚轴技术,让使用者无需实际触摸,只要利用简单的手势便能操纵,就能使电子装置快速感测到使用者的接近。该技术也越来越多地应用于多种消费电子设备,如手机,计算机和其他家用电子产品。但目前市场上大多数的接近$传感器$探测的距离较短,一般为1~10cm,而红外线LED主要是属于长时间的多脉冲模式发射红外线导致功耗相当大,且造成了很大程度上的浪费。

  针对红外接近传感,美国的Silicon Laboratories(简称:Silicon Labs)公司在原来Si1120的基础上又推出了一款Si1143的高灵敏红外接近传感器,不但在远距探测和低功耗方面表现出色,同时还增加了SMBus的通信接口,带三个LED驱动,在应用上更具灵活性。

  一、 Silicon Labs公司的红外接近传感系列

  Si1143 红外接近传感器包括三个红外LED驱动器,红外线光电二极管,一个环境光传感器和控制逻辑IC组成,外部的发射LED可以根据用户的需要灵活安装和配置。如图1所示。


图1

  工作原理

  Si1143自带三个红外LED 驱动,主控MCU可通过I2C接口对其进行功能控制,当LED发射的红外线经过接近物体反射后被内置的红外线光电二极管接收,然后进行模拟数字转换将光强信号转换为数字信号,计算后的数值可与设定的门限值相比较,如果超过设定的门限值则从INT口输出中断信号给主MCU,通过相应的软件实现具体操作功能。例如,手机应用程序可能会允许用户在改变手指对手机的距离时实现地图的缩放,或者是拖动地图等功能。


图2 Si1143的内部框图


图3 Si1143的应用原理图

  二、 Si1143 红外接近传感器的优势

  在消费产品领域应用中,与Si1120一样,Si1143红外接近传感器具备了人们极为关注的两大特点:

  1. 低功耗

  不像竞争方案的红外线LED必须长时间进行多次脉冲以达到精确的测量,Si1143红外接近传感系列使用专利的单一脉冲接近测量技术(如图4所示),在电源效率上可达到5000倍的改善,电池寿命得以延长。

  另外在当物体接近距离非常小或者在探测范围外(不工作时)可自动进入低功耗模式,低功耗模式下的典型功耗只有20nA,而这正是便携式应用的关键特性。


图4 Silicon Labs与竞争对手LED工作方式的对比

  

[1] [2]

关键字:红外接近感应  红外

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/1201/article_3287.html
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