黑色玻璃對環境光傳感器提出了特殊的挑戰,因為它改變了落在環境光傳感器上的環境光光譜。特別是,黑色玻璃增強了人眼失明的光譜的紅外線含量。本應用筆記解釋了校準/補償方案如何在存在不同光源的情況下校正光傳感器的照度讀數。本文介紹如何在MAX44007光傳感器中使用高級模式來調整其對可見光和紅外通道的響應。利用MAX44007的寄存器圖,可以優化黑色玻璃下的傳感器性能。
介紹
MAX44007環境光傳感器提供先進的工作模式,旨在優化黑色玻璃下的傳感器性能。
如今,大多數智能手機、平板電腦、筆記本電腦和電視的 LCD 屏幕都配有黑色玻璃。該框架為最終產品提供了時尚而專業的外觀。傳統上,在環境光傳感器所在的玻璃上可以看到一個透明的圓形窗口或插槽。然而,在最近的設計中,光傳感器的窗口或插槽覆蓋著幾乎不透明的黑色墨水,以幫助該區域與周圍黑色外殼的顏色融合。制造商的理由很簡單:墨水越深,干擾越少,更專業,外觀更時尚!
不幸的是,在環境光傳感器上使用黑色墨水在兩個重要方面使其操作復雜化。首先,黑色墨水會衰減環境光,從而減少傳感器接收的光量。其次,墨水還改變了穿過的光的光譜。油墨的光譜特性允許幾乎所有入射紅外光透射,而可見光則衰減到其原始強度的3%至5%。因此,紅外含量在環境光下被大大放大。紅外或環境光的透射更加復雜,因為黑色墨水的確切化學性質可能因供應商而異。
黑色玻璃的校準和補償
很難精確匹配人眼的CIE曲線。因此,大多數高性能環境光傳感器(例如MAX44009)都包含校準/補償方案,用于在不同光源存在時校正其勒克斯讀數。這種校正是通過混合兩種類型的片上光電二極管來實現的,因此無論光源類型如何,它們的組合效應都能提供準確的光讀數。隨著落在黑色玻璃下傳感器上的光譜的顯著變化,這些校準參數需要進一步調整。
需要注意的是,光源確實會影響黑色玻璃下傳感器所需的校準校正量。當光源的紅外含量自然較高時,例如陽光和白熾燈,調整尤為重要。對白光 LED (WLED) 和熒光燈的光進行較少的調整。
MAX44007具有高級模式,可用于調整其對可見光和紅外通道的響應。
用于優化玻璃下傳感器性能的寄存器映射
以下是MAX44007的寄存器圖。您還可以在器件數據手冊中找到此地圖。
注冊 | 位 | 注冊地址 | 上電復位狀態 | R/W | |||||||
7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||||
地位 | |||||||||||
中斷狀態 | 國際 | 0x00 | 0x00 | R | |||||||
中斷使能 | 英特 | 0x01 | 0x00 | R/W | |||||||
配置 | |||||||||||
配置 | 續 | 手動 | 通話記錄 | 提姆[2:0] | 0x02 | 0x03 | R/W | ||||
勒克斯閱讀 | |||||||||||
勒克斯高字節 | E3 | E2 | E1 | E0 | M7 | M6 | M5 | M4 | 0x03 | 0x00 | R |
勒克斯低字節 | M3 | M2 | M1 | M0 | 0x04 | 0x00 | R | ||||
閾值集 | |||||||||||
上限閾值 — 高字節 | 之三 | 苔絲 | 鐵皮 | UE0 | UM7 | UM6 | 科技和電信 | TMU | 0x05 | 0xFF | R/W |
下限閾值 — 高字節 | 中東呼吸匯率 | 商品條碼系統 | 環保部 | LE0 | LM7 | LM6 | LM5 | MMU | 0x06 | 0x00 | R/W |
閾值定時器 | T7 | T6 | T5 | T4 | T3 | T2 | T1 | T0 | 0x07 | 0xFF | R/W |
高級模式寄存器 | |||||||||||
高級1 注冊 | 0x09 | 0x00 | R/SW | ||||||||
Adv2 注冊 | 0xA | 0x00 | R/SW | ||||||||
可見增益寄存器 | 0xB | 0x00 | R/SW | ||||||||
紅外增益寄存器 | 0xC | 0x00 | R/SW | ||||||||
修剪啟用寄存器 | 1 | 高級電視 | 0xD | 0x80 | R/W |
一次性預設置,通常在上電時
按照此程序執行一次性預設置,通常在上電時執行。
讀取四個寄存器地址中每個地址的內容:0x09–0x0C。
存儲為變量:分別為Adv1,Adv2,VisibleGain和IRGain。
將這些變量的 1 個補碼存儲到新變量中:分別是 Adv1C、Adv2C、VisibleGainC 和 IRGainC。例如,IRGainC = !伊爾甘;
如果IRGain = 1010 0110,IRGainC = 0101 1001。
寫入 1000 0001 以注冊0x0D進入高級模式(即設置 ADV=1)。
分別將Adv1C,Adv2C,VisibleGainC和IRGainC寫回寄存器0x09-0x0C。
例如,0101 1001 被寫入以寄存器0x0C,盡管它最初有 1010 0110。
注意:寄存器0x0C的后續讀取(在上述寫入語句之后)仍將回讀0101 1001,因為IC在存儲到這些高級寄存器之前進行了內部自動位翻轉。
保留 IRGainC 的價值,特別是以備將來使用。
為閾值定時器寄存器設置合適的延遲,必要時0x07寄存器。
設置 INTE = 1(寄存器0x01)以啟用中斷。
進入正常操作模式
按照此過程進入正常測量模式。
讀取寄存器0x03和0x04以獲得 12 位勒克斯讀數。
將價值存儲為組合力士。
寫入 0000 0000 以寄存器0x0C進入臨時測量模式。
等待至少 1.6 秒 (2x 800ms)。
如有必要,請聯系Maxim縮短此時間。
讀取寄存器0x03和0x04以獲得 12 位勒克斯讀數。
將價值存儲為近似勒克斯。
寫入 IRGainC 以注冊0x0C退出臨時測量模式。
計算:實際勒克斯 = 近似勒克斯 - 紅外演員 × (近似勒克斯 - 組合勒克斯)
實際上,勒克斯是真正的環境光勒克斯讀數。
大約勒克斯 = 熒光燈和 WLED 燈的組合勒克斯,大約。
大約勒克斯>組合勒克斯,用于白熾燈和陽光,通常
如需幫助計算合適的紅外能量調節器,請聯系Maxim應用團隊并提供您的玻璃樣品。數據可以直接從實驗室測試中生成。
根據上面計算的實際勒克斯設置適當的背光強度。
使用 ComboLux 作為參考(因為這是器件的正常工作模式),設置適當的勒克斯上限閾值(寄存器 0x05)和勒克斯下限閾值(寄存器 0x06)。
虛擬讀取 INTS 位(寄存器0x00)以清除先前設置的任何中斷。
等待硬件中斷。
這是程序花費大量時間的地方。
在硬件中斷時,讀取寄存器0x00以確認 INTS=1。
如果 INTS=1,請轉到上面的步驟 7。
否則,如果 INTS=0,則在檢查其他硬件中斷源后返回步驟 16。
審核編輯:郭婷
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