MAX44007環(huán)境光傳感器提供高級工作模式,用于優(yōu)化傳感器在黑色玻璃下的性能。目前,大多數(shù)智能手機、平板電腦、筆記本電腦和TV都有采用黑色玻璃作為LCD屏的框架,這種框架使得終端產(chǎn)品看起來精致、美觀。傳統(tǒng)設(shè)計中,在環(huán)境光傳感器的位置提供一個清晰的圓形窗口或縫隙。而新型產(chǎn)品中,光傳感器的窗口或縫隙被幾乎不透明的黑色油墨覆蓋,與其周邊的顏色渾然一體。制造商的原因很簡單:顏色越深,越不容易分散用戶注意力,看起來會更加專業(yè),外觀更精致!
不幸的是,深色油墨覆蓋環(huán)境光傳感器后,會在兩個方面造成設(shè)計復(fù)雜。首先,深色油墨將衰減環(huán)境光,從而降低傳感器接收到的光量。第二,油墨還改變了光線的光譜。從油墨的光譜特性看,幾乎全部通過紅外入射光,而可見光卻衰減到其原來光強的3%至5%。所以,環(huán)境光的紅外含量被大幅放大。由于深色油墨的實際化學(xué)特性會隨供應(yīng)商的不同而有所不同,從而使光信號傳輸(紅外光或環(huán)境光)特性進(jìn)一步復(fù)雜化。
準(zhǔn)確匹配人眼的CIE曲線非常困難。正因如此,大多數(shù)高性能環(huán)境光傳感器(例如 MAX44009)具有校準(zhǔn)/補償機制,用于修正不同光源下的流明數(shù)。這種修正通過組合兩種片上光敏二極管實現(xiàn),組合后可有效提供準(zhǔn)確的光強讀數(shù),以消除不同光源條件的影響。由于照射在黑玻璃下方傳感器上的光譜發(fā)生明顯變化,需要進(jìn)一步調(diào)整校準(zhǔn)參數(shù)。
需要特別注意光源對黑色玻璃下方傳感器的影響,對其進(jìn)行校準(zhǔn)修正。如果光源中紅外成分較高,例如太陽光和白熾燈,尤其需要進(jìn)行校正。白光LED(WLED)和熒光燈照射下,所需調(diào)整較小。MAX44007具有高級模式,可用于調(diào)節(jié)對可見光和IR信號的響應(yīng)。
以下為MAX44007的寄存器,器件數(shù)據(jù)資料也提供了該寄存器表。
按照以下步驟進(jìn)行一次性預(yù)設(shè)置,通常在上電時設(shè)置。
1.讀取4個寄存器中每個寄存器的內(nèi)容:0x09–0x0C。
2.將這些變量1的補碼保存為新的變量:分別為Adv1C、Adv2C、VisibleGainC和IRGainC。例如,IRGainC = !IRGain;
如果IRGain = 1010 0110,則IRGainC = 0101 1001。
3.向寄存器0x0D寫入1000 0001,進(jìn)入高級模式(將ADV置1)。
4.將Adv1C、Adv2C、VisibleGainC和IRGainC分別寫入寄存器0x09–0x0C。
例如,向寄存器0x0C寫入0101 1001,其原始值為1010 0110。
注:隨后讀取寄存器0x0C (上述寫操作之后),仍然讀回0101 1001,因為IC在數(shù)據(jù)保存到這些高級寄存器之前進(jìn)行了內(nèi)部自動位翻轉(zhuǎn)。
保留IRGainC值,供將來使用。
5.必要時,為門限定時寄存器0x07設(shè)置一個合適的延遲。
6.設(shè)置INTE = 1 (寄存器0x01),使能中斷。
按以下步驟進(jìn)入正常測量模式。
7.讀取寄存器0x03和0x04,獲得12位的流明讀數(shù)。
將數(shù)值保存為ComboLux。
8.向寄存器0x0C寫入0000 0000,進(jìn)入臨時測量模式。
9.等待至少1.6s (2x 800ms)。
如果需要,可聯(lián)系Maxim縮短這一時間。
10.讀取寄存器0x03和0x04,獲得12位的流明讀數(shù)。
將數(shù)值保存為ApproxLux。
11.向寄存器0x0C寫入IRGainC,退出臨時測量模式。
12.計算:ActualLux = ApproxLux - IRFactor × (ApproxLux - ComboLux)
ActualLux為實際環(huán)境光讀數(shù)。
ApproxLux = ComboLux,近似熒光燈和WLED燈。
ApproxLux > ComboLux,通常為白熾燈和太陽光。
若需計算合適的IRFactor,請聯(lián)系Maxim應(yīng)用支持,并提供玻璃樣本。可直接從實驗室測試獲得數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)上面計算的ActualLux,設(shè)置相應(yīng)的背光強度。
14.將ComboLux作為參考(器件的正常工作模式),設(shè)置相應(yīng)的流明上限(寄存器0x05)和流明下限(寄存器0x06)。
15.執(zhí)行INTS位(寄存器0x00)空讀操作,清除所有中斷(若之前已置位)。
16.等待硬件中斷。
此時程序占用時間最長。
17.發(fā)生硬件中斷后,讀取寄存器0x00,確認(rèn)INTS = 1。
如果INTS = 1,則轉(zhuǎn)至上面的第7步。
否則,如果INTS = 0,在檢查其它硬件中斷源后,返回至第16步。
原文標(biāo)題:優(yōu)化MAX44007環(huán)境光傳感器,改善黑色玻璃的設(shè)計性能
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