高靈敏、低功耗的紅外接近感應方案

高效能模擬與混合信號IC創(chuàng )新廠(chǎng)商Silicon Laboratories(芯科實(shí)驗室有限公司，簡(jiǎn)稱(chēng)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(gè)紅外LED驅動(dòng)器、紅外線(xiàn)光電二極管、一個(gè)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可以根據用戶(hù)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用方案圖。

圖2：Si1102的內部框圖。

　　Si1102是一個(gè)可獨立工作的紅外接近傳感器，能驅動(dòng)單個(gè)紅外LED。LED發(fā)射的紅外線(xiàn)經(jīng)過(guò)接近物體反射到達內置的紅外線(xiàn)光電二極管，然后進(jìn)行信號放大和信號處理，最后通過(guò)與一個(gè)設定的探測門(mén)限值比較輸出一個(gè)相應邏輯電平。如果測量的結果高于這個(gè)門(mén)限值，則從PRX口輸出一個(gè)低電平。這種電平信號的輸出可用來(lái)作為其他器件的驅動(dòng)或者MCU的中斷輸入，進(jìn)而實(shí)現近距探測。

　　比如，在顯示器應用上，Si1102紅外線(xiàn)接近傳感器能在使用者不在現場(chǎng)時(shí)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、安全設備及手持類(lèi)電子產(chǎn)品，同時(shí)也可以應用在一些紅外探測器上。

圖3：Si1102的應用原理圖。

　　與Si1102不同，Si1120工作需要一個(gè)主MCU控制，并增加了一個(gè)環(huán)境光傳感器。該器件除了可以接收紅外線(xiàn)外，還能對環(huán)境光信號進(jìn)行采樣，最后輸出一個(gè)已調脈寬的脈沖信號給MCU，實(shí)現不同的應用目的。Silicon Labs的MCU可以提供PCA(可編程計數器陣列)，從而可以更簡(jiǎn)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(gè)LED的驅動(dòng)，用戶(hù)可以根據需要方便地配置多個(gè)LED以增大探測范圍。此外，該器件在MCU的控制下可以實(shí)現更多高級功能，例如手機應用程序可能會(huì )允許用戶(hù)在手機前晃動(dòng)一下手指來(lái)進(jìn)行文件翻頁(yè)。

圖4：Si1120的內部框圖。

圖5：Si1120的應用原理圖。