非接觸超低功耗紅外接近感應(yīng)技術(shù)

　　針對紅外接近傳感，美國的Silicon Laboratories（簡稱：Silicon Labs）公司在原來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I2C接口對其進(jìn)行功能控制，當(dāng)LED發(fā)射的紅外線經(jīng)過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)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計(jì)算后的數(shù)值可與設(shè)定的門限值相比較，如果超過設(shè)定的門限值則從INT口輸出中斷信號給主MCU，通過相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)具體操作功能。例如，手機(jī)應(yīng)用程序可能會允許用戶在改變手指對手機(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

　　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

　　不像競爭方案的紅外線LED必須長時(shí)間進(jìn)行多次脈沖以達(dá)到精確的測量，Si1143紅外接近傳感系列使用專利的單一脈沖接近測量技術(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。

　　另外在當(dāng)物體接近距離非常小或者在探測范圍外（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。

圖4 Silicon Labs與競爭對手LED工作方式的對比