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環(huán)境光傳感器原理及解決方案

目錄:解決方案星級:3星級人氣:-發(fā)表時間:2012-09-24 10:14:00
RSS訂閱 文章出處:紅外LED網(wǎng)責任編輯:光敏二極管作者:環(huán)境光傳感器

超毅電子為您介紹環(huán)境光傳感器的應用,基于環(huán)境光傳感器用于控制顯示屏亮度,其系統(tǒng)實現(xiàn)需要三大部分,監(jiān)測環(huán)境光強的光傳感器,控制背光輸入電流的執(zhí)行器。

環(huán)境光傳感器(ALS)集成電路正在越來越多地用于各種顯示器和照明設備,以節(jié)省電能,改善用戶體驗。借助ALS解決方案,系統(tǒng)設計師可設計手持數(shù)碼成品使用根據(jù)環(huán)境光的強度,自動調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。因為背光照明的耗電量在整個系統(tǒng)的總耗電量中占有很大的比例,實時動態(tài)的背光亮度控制,可節(jié)省大量的電能。此外它還能夠改善用戶體驗,讓顯示屏亮度根據(jù)環(huán)境光條件自行調(diào)整到最佳狀態(tài),不會出出光差很大時經(jīng)常去手動調(diào)節(jié)背光。

  一、環(huán)境光傳感器

1實施背光控制的系統(tǒng)框圖。

光傳感器

 

在這套組合中,光傳感器是關鍵的級成部分,因為它要向系統(tǒng)的其他模塊提供環(huán)境光強信息。光傳感器必須具備將光信號轉換成電信號的信號轉換和信號入大調(diào)節(jié)裝置以及模/數(shù)轉換器(ADC)。

           

 

  所示為早期分立光敏二極管電路環(huán)境光傳感電路,從圖中可以看出,該電路需要一個或多個運算放大器,一個用于電流到電壓的轉換,還需要一級放大,提供附加增益。它還包括一些分支電路,用于供電,確保高度可靠的信號鏈。而在空間極其寶貴的應用中,所需元件的數(shù)量過多可能導致空間受限問題。這里還存在一個更細微的問題。具體而言,理想情況下,應確保環(huán)境光的測量模似了人眼對光線的響應機制。這通常借助CIE提供的視學亮度曲線(見圖3)。然而,光電二極管很少能夠完全模擬這種響應機制,因為它們通常具有很高的紅外靈敏度。在紅外強度較大的光照條件(譬如白熾燈或日光)下,這種紅外靈敏度會造成錯誤地判斷光線強度。

紅外靈敏度

二、解決方案

  解決上述問題的方法之一就是使用兩個光電二極管:一個采用對可見光和紅外光都很靈敏感的元件,另一個采用只對紅外LED光敏感的元件。最終用前都的響應值減去后者的響應值,將紅外干擾降到最小,獲得準確的可見光響應。

這種解決方案雖然有效,卻增加了分立電路的占用空間。通常實現(xiàn)起來也是很困難,甚至不可能讓兩個分立的光電二極管配合得足夠緊密,以便能達到更好消除紅外干擾的目的。如果不配備精密放大器(譬如對數(shù)放大器),動態(tài)范圍可能很小。換句話說,很難利用這種組合獲得可重復的結果。

 

 

  超毅電子為你提供的高集成度環(huán)境光傳感器解決方案不公能夠獲得比人眼光學系統(tǒng)更真實的光強度數(shù)據(jù),還能夠節(jié)省大量空間。采用I2C通信協(xié)議,使其與微控制器的連接方式更簡單,數(shù)據(jù)傳輸更快。除此之外,該解決方案的高集成特性使其能夠于有如柔性電纜,安裝在離方電路板距離合適的位置。

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