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ISL29030A是一款集成了环境和红外的内置红外led驱动器和i2c的光-数字转换器接口(与SMBus兼容)。这个设备使用两个同时测量环境光的独立adc以及平行的接近。灵活的中断方案是为最小的微控制器使用而设计。对于环境光照传感器(ALS)数据转换,ADC转换光电二极管电流(光灵敏度范围为2000勒克斯),每样100毫秒。ADC拒绝50赫兹/60赫兹人造光源引起的闪烁噪声。IDES引脚提供与测量光(420μa fsr)。对于接近传感器(Prox)数据转换,内置驱动器打开外部红外LED和接近传感器ADC将反射的红外强度转换为数字。该模数转换器抑制环境红外噪声(如阳光)并具有540μs转换时间。ISL29030A提供ALS和接近感应,具有典型的138μA正常工作电流(传感器和内部电路110μA;外部LED约28μA,在220ma电流脉冲下,每100μs重复一次800毫秒或以下)。ISL29030A使用硬件引脚和软件位表示发生了中断事件。ALS中断是定义为设置窗口之外的测量。一接近中断被定义为阈值限制。用户可以配置设备以便ALS接近中断同时发生,最多16次在中断管脚被激活之前,连续出现。ISL29030A设计为在-40°C至+85°C环境温度范围。它被包装在透明无铅8铅ODFN包装。
特征
在包括阳光在内的所有光源下工作双ADC同时测量ALS/Prox智能中断方案简化微控制器代码环境光感应简单输出代码与勒克斯成正比50赫兹/60赫兹闪烁噪声和红外抑制接近人眼的光传感器响应可选125/2000勒克斯范围模拟420μA输出引脚IAL与勒克斯成比例接近感测具有宽红外光谱的接近传感器-可使用850nm和950nm外部红外LED带I2C可编程接收器电流的红外LED驱动器-110ma或220ma振幅的净100μs脉冲-脉冲之间的周期性睡眠时间高达800ms环境红外噪声消除(包括阳光)智能灵活的中断独立的ALS/Prox中断阈值可调中断持续性-中断前需要1/4/8/16连续触发器超低功耗用于ALS/Prox传感的138μA直流典型电源电流-传感器和内部电路为110μA-外部红外LED的典型电流为28μA(假设为220毫安每800ms 100μs)断电时<1.0μA电源电流易于使用设置寄存器;等待中断I2C(与SMBus兼容)输出温度补偿微型ODFN8 2.0x2.1x0.7(mm)包装附加功能I2C接口的1.7V至3.63V电源2.25V至3.63V传感器电源无铅(符合RoHS)
应用
显示器和键盘调光调节和接近感测:-移动设备:智能手机、PDA、GPS-计算设备:笔记本电脑、上网本-消费设备:液晶电视、数字相框、数字照相机工业和医疗照明及邻近感测。
工作原理I2C接口ISL29030A I2C接口从地址是内部硬接线的作为0B1000100。显示了一个一字节读取的示例。I2C总线主机总是驱动SCL(时钟)线路,而主机或从机可以驱动SDA(数据)线路。每个I2C事务开始主服务器断言启动条件(SDA下降而SCL下降保持高位)。第一个传输字节由主机,包括七个地址位和一个R/W位。奴隶负责在每传输字节。每个I2C事务都以主服务器断言停止而结束状态(SDA升高,SCL保持高水平)。有关I2C标准的更多信息,请参阅飞利浦I2C规格文件。光电二极管和ADCISL29030A包含两个光电二极管阵列,用于转换光子(光)进入电流。als光电二极管被构造成模拟人眼对可见光的波长响应曲线。ALS光电二极管电流输出通过100ms内的12位ADC。这12位可通过读取当ADC转换为完成als转换器是一个电荷平衡,集成,12位adc。电荷平衡最适合在存在周期性交流噪声。集成超过100毫秒的高拒绝率通过选取最小整数,50赫兹和60赫兹的灯光都会闪烁两个50赫兹/60赫兹频率的周期数。接近传感器是一个8位ADC,在类似的时尚。当启用接近感应时,IRDR引脚驱动一个用户提供的红外发光二极管,发出的红外反射出一个物体回到ISL29030A,和一个传感器在0.54ms内将反射的红外波转换为电流信号。ADC减去LED驱动前后的红外读数(移除环境红外,如阳光)并转换此值存储在寄存器0x8中的数字计数。ISL29030A设计为同时运行两个转换:A接近转换和als(或ir)转换。请注意由于转换时间的关系,用户必须让adc在读取I2C之前,先执行一次完全转换寄存器Prox_数据(等待0.54ms)或Alsir_DT1/2(等待)。als和prox转换之间的时间是任意的,ALS持续运行每100毫秒提供一次新数据。接近传感器运行连续,转换间隔时间由Prox_SLP(寄存器1位[6:4])。环境光和红外传感当寄存器位时,ISL29030A设置为环境光感应alsir_mode=0,alr_en=1。光波长响应ALS。ALS测量模式(AS与红外测量模式相反)默认设置。当零件编程用于红外(IR)传感时(alsir_mode=1;als_en=1),红外光转换为电流和由相同的ALS ADC数字化。红外光谱结果转换与红外能量的入射量密切相关在传感器上,但它是无单位的,在数字计数中被引用。接近感测当启用接近感应(Prox_en=1)时,外部红外发光二极管通过内置红外管脚驱动0.1毫秒LED驱动器。红外发光二极管电流的振幅取决于寄存器1第3位:prox_dr。如果该位低,则负载看到110ma电流脉冲。如果这个位很高,IRDR上的负载会看到固定220ma电流脉冲。
当来自LED的红外线到达物体并被反射时回到ISL29030A,反射的红外线被转换成电流,红外光谱响应所示。一整个接近度测量一次转换需要0.54ms(包括0.1毫秒的LED驱动时间),以及近距离测量之间由Prox_SLP决定(睡眠时间)在寄存器1位6:4。平均LED驱动电流消耗由方程式1给出。典型的irdr方案是每800ms有220ma的幅度脉冲,产生28μA直流电。总电流消耗总电流消耗是IDD和IIRDR的总和。爱尔兰共和军引脚接收电流,以及平均irdr电流可用方程式1计算。IDD取决于电压和工作模式,中断功能ISL29030A有一个智能中断方案,设计用于将一些逻辑处理从密集型微控制器中移开I2C轮询例程(耗电)和可指示系统“唤醒”的独立光传感器ALS中断事件(ALS_标志)由寄存器5控制通过7。
用户将高阈值和低阈值写入寄存器,如果存储在寄存器0x9和0xA中的实际计数在用户编程窗口。用户必须写入0以清除小精灵。接近中断事件(Prox_标志)由High控制以及寄存器3和4中的低阈值(接近和PROXYHT)。当测量到接近数据时,设置Prox_标志大于用户连续指定的高阈值次数(x;由用户设置;见下一段)。这个当接近数据为连续x次低于低接近阈值,或当用户将“0”写入Prox_标志时。中断持久性是另一个对两者都有用的选项ALS和接近度测量。持久性要求在int之前有用户指定数量(x)的连续中断标志。销驱动低。ALS和Prox都有自己的独立中断持续性选项。请参阅als_prst和prox_prst寄存器2中的位。最后的中断选项是能够使用寄存器2位0(int_ctrl)的中断标志。如果用户希望在此之前同时发生als和prox中断改变中断管脚的状态,用户将该位设置为高。如果用户希望中断管脚在ALS或接近中断标志变高,用户离开该位的默认值为0。模拟输出IALS引脚当ALS_en=1时,模拟IALS输出引脚产生电流与存储在寄存器位中的数字计数成正比阿尔塞尔塔[11:0]。当als_en=0时,该引脚处于高位阻抗状态遵从性的影响IAL上的电压。ALS范围1注意事项当测量范围1上的ALS计数高于1800(alsir_mode=0,als_range=0,als_data>1800),用户必须切换到范围2(将ALS范围位从0更改为1)重新衡量als的价值。本建议仅适用于适用于入射到传感器上的光线红外重,被有色玻璃扭曲,增加了比率从红外线到可见光。VDD上电及供电注意事项通电时,确保VDD转换速率为0.5V/ms或更高。后通电,或者如果电源暂时偏离工厂规范(2.25V至3.63V),Intersil建议用户写入以下内容:0x00到寄存器0x01,0x29到寄存器0x0f,0x00注册0x0e,0x00注册0x0f。用户然后应等待~1毫秒或更长时间,然后将所有寄存器重写为所需的值。如果用户喜欢硬件重置方法不要写入测试寄存器,而是将vdd=0v设置为1秒或者更多,以所需的转换率再次通电,并写入寄存器的期望值。掉电用户可以通过两种方式设置关机。首先是两个都设定将寄存器1中的Prox_en和Als_en位设为0。第二个和更简单的方法是将寄存器1中的所有位设置为0(0x00)。计算勒克斯在ALS模式下,ISL29030A ADC输出代码直接与勒克斯成比例(另见红外模式位)。在等式2中,ecalc是计算出的勒克斯读数,并且表示ADC代码。插入的常数α是由范围位、ALS范围(寄存器0x1位1)和与光源类型无关。噪声抑制电荷平衡adc具有良好的噪声抑制性能频率为转换率的整数倍。例如,60hz交流电从0ms到k*16.66ms(k=1,2…ki)的无用信号之和是零。类似地,将设备的集成时间设置为整数周期性噪声信号的倍数大大提高了光照传感器输出信号存在噪声。自墙插座可输出60Hz或50 Hz,出厂设置积分时间为100ms,这是两种频率。各种物体的接近检测接近感测依赖于反射回来的红外量物体。一个完全黑色的物体吸收所有的光而不反射光子。ISL29030A的灵敏度足以检测到黑色静电放电泡沫,仅反映了1%的IR。对于生物物体,金发女郎头发比棕色头发反射更多,顾客可能会注意到皮肤组织比头发反射性强得多。
红外穿透从内部反射或散射回来的皮肤。因此,接触处的接近计数峰值单调下降随着皮肤的移动。皮肤的反射特性不同于纸。典型电路ISL29030A的典型应用。这个ISL29030A I2C地址内部硬连线为0B1000100。该设备可与其他设备一起连接到系统I2C总线上I2C兼容设备。焊接注意事项回流焊建议采用对流加热;不建议采用直接红外加热。塑料ODFN包装不需要自定义回流焊配置文件,并且有资格+260°C。标准回流焊剖面,温度为+260°C建议使用最大值。建议的PCB占地面积用户务必参见TB477,“表面安装组件光学双扁平封装无铅(ODFN)封装指南开始安装ODFN产品板之前布局注意事项ISL29030A对布局相对不敏感。像其他I2C一样设备,它旨在提供卓越的性能,即使在噪音大的环境。为了确保最佳性能,将电源和I2C线路尽可能远离所有噪声源,并放置0.1μf和1μf电源装置附近的去耦电容器。ALS传感器窗口布局应特别注意确保传感器均匀照明,“8 ld odfn传感器位置轮廓-尺寸单位为mm“。阴影从影响均匀照明的窗口开口可以扭曲测量结果。