MAX9635環(huán)境光傳感器的接口程序

摘要：這篇應用筆記介紹了如何合理使用MAX9635環(huán)境光傳感器的中斷輸出功能，適用于智能手機、平板電腦等便攜設備的LCD背光。利用中斷功能可以針對多個(gè)照明區間設置不同的門(mén)限值，無(wú)需重復查詢(xún)光傳感器。合理使用中斷功能，可以將系統保持在低功耗休眠狀態(tài)，或用于執行用戶(hù)定義的其它任務(wù)。中斷功能極大地提升了系統能效，改善了系統性能和用戶(hù)在不同照明條件下的體驗。本文還給出了I?C接口的C語(yǔ)言例程，用于中斷操作。

概述

MAX9635環(huán)境光傳感器用于檢測環(huán)境光的亮度，器件適用于眾多應用，其中包括：LCD顯示器背光調節，用于便攜產(chǎn)品、家電產(chǎn)品以及室內照明等。MAX9635具有超低功耗(工作電流僅為0.65uA)，工作電壓為1.8V (便于連接微處理器I/O口)，這些特性使其成為傳感器和加密應用中的理想選擇。背光調節和低功耗操作可有效延長(cháng)電池壽命，提高照明系統的工作效率。

MAX9635最有價(jià)值的特性是具有一個(gè)便利的中斷輸出引腳。這個(gè)引腳可以使系統處于低功耗待機模式或將有限的資源用于執行其它更重要的任務(wù)。

該應用筆記介紹了如何編程中斷輸出功能，優(yōu)化系統性能，并給出了幾個(gè)C語(yǔ)言例程。

寄存器設置

下表列出了MAX9635的寄存器以及上電復位(POR)后的狀態(tài)。

可預設的寄存器包括：配置寄存器、中斷使能和門(mén)限定時(shí)器。

配置寄存器(地址0x02)上電時(shí)設置為：CONT=0和MANUAL=0，能夠滿(mǎn)足絕大多數用戶(hù)的應用。這些設置通知MAX9635根據環(huán)境光的強度自動(dòng)調整其靈敏度。

為了使能中斷功能，主控制器(如微控制器)，首先將中斷使能寄存器(地址0x01)置1。

主控制器然后在門(mén)限定時(shí)器寄存器(地址0x07)寫(xiě)入適當的延時(shí)，通常情況下不會(huì )更改這個(gè)設置。設置門(mén)限延時(shí)需要遵循兩個(gè)基本原則。首先，在該寄存器寫(xiě)入一個(gè)不為零的數值，以避免照明條件出現閃變或瞬間發(fā)生變化時(shí)反復觸發(fā)中斷。當用戶(hù)的姿勢發(fā)生變化，或者是在設備移動(dòng)時(shí)，都會(huì )在光傳感器上產(chǎn)生陰影，導致亮度發(fā)生閃變。其次，增加響應顯示器亮度調整的延時(shí)，也可以為所定義的用戶(hù)接口算法預留時(shí)間。例如，在iPad™等移動(dòng)設備中，當用戶(hù)穿過(guò)一個(gè)黑暗的通道時(shí)(比如地鐵軌道)，用戶(hù)并不希望屏幕的亮度頻繁變化。

門(mén)限寄存器設置

正常操作情況下，用戶(hù)會(huì )重復設置上限門(mén)限寄存器(地址0x05)和下限門(mén)限寄存器(地址0x06)。當環(huán)境光強超出這些寄存器定義的窗口時(shí)，則觸發(fā)中斷(寄存器0x00的INTS位置1，/INT引腳拉低)。該中斷的持續時(shí)間要比門(mén)限定時(shí)寄存器(地址0x07)設置的延遲時(shí)間長(cháng)。

設置門(mén)限寄存器時(shí)，主控制器必須首先從數據寄存器LUX高字節(地址0x03)和LUX低字節(地址0x04)讀取流明數值，以確定當前的工作區域。然后，由主控制器設置相應的上限門(mén)限寄存器和下限門(mén)限寄存器。

背光控制算法舉例

人眼對光亮的響應特性為對數函數，類(lèi)似于人耳對聲音的響應特性。因此，需要對背光強度進(jìn)行特殊設置，使其對環(huán)境光呈對數響應。在亮度較低時(shí)，背光強度隨亮度變化的幅度較大，而在高亮度環(huán)境下背光強度變化幅度較小。理想情況下，主處理器還會(huì )根據環(huán)境光強度信息調整對比度、色彩等參數，支持高級圖像處理算法。

典型的亮度控制機制可以包含五級控制門(mén)限。多數情況下，屏幕的玻璃和物理尺寸會(huì )使光傳感器測到的環(huán)境光亮度降低5%至10%，設置檢測門(mén)限時(shí)應該考慮這一因素。

下表給出了一個(gè)背光強度和上限、下限門(mén)限的設置示例。為了把門(mén)限的流明值轉換成門(mén)限計數值，簡(jiǎn)單地用0.045除目標流明值。

隨著(zhù)外部照明條件的改變調整背光強度