優(yōu)化MAX44007環(huán)境光傳感器用于黑色玻璃應(yīng)用

黑色玻璃對(duì)環(huán)境光傳感器提出了特殊的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗淖兞寺湓诃h(huán)境光傳感器上的環(huán)境光光譜。特別是，黑色玻璃增強(qiáng)了人眼失明的光譜的紅外線含量。本應(yīng)用筆記解釋了校準(zhǔn)/補(bǔ)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(shù)。本文介紹如何在MAX44007光傳感器中使用高級(jí)模式來(lái)調(diào)整其對(duì)可見(jiàn)光和紅外通道的響應(yīng)。利用MAX44007的寄存器圖，可以優(yōu)化黑色玻璃下的傳感器性能。

介紹

MAX44007環(huán)境光傳感器提供先進(jìn)的工作模式，旨在優(yōu)化黑色玻璃下的傳感器性能。

如今，大多數(shù)智能手機(jī)、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(chǎn)品提供了時(shí)尚而專業(yè)的外觀。傳統(tǒng)上，在環(huán)境光傳感器所在的玻璃上可以看到一個(gè)透明的圓形窗口或插槽。然而，在最近的設(shè)計(jì)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(qū)域與周圍黑色外殼的顏色融合。制造商的理由很簡(jiǎn)單：墨水越深，干擾越少，更專業(yè)，外觀更時(shí)尚！

不幸的是，在環(huán)境光傳感器上使用黑色墨水在兩個(gè)重要方面使其操作復(fù)雜化。首先，黑色墨水會(huì)衰減環(huán)境光，從而減少傳感器接收的光量。其次，墨水還改變了穿過(guò)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(jiàn)光則衰減到其原始強(qiáng)度的3%至5%。因此，紅外含量在環(huán)境光下被大大放大。紅外或環(huán)境光的透射更加復(fù)雜，因?yàn)楹谏拇_切化學(xué)性質(zhì)可能因供應(yīng)商而異。

黑色玻璃的校準(zhǔn)和補(bǔ)償

很難精確匹配人眼的CIE曲線。因此，大多數(shù)高性能環(huán)境光傳感器（例如MAX44009）都包含校準(zhǔn)/補(bǔ)償方案，用于在不同光源存在時(shí)校正其勒克斯讀數(shù)。這種校正是通過(guò)混合兩種類型的片上光電二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此無(wú)論光源類型如何，它們的組合效應(yīng)都能提供準(zhǔn)確的光讀數(shù)。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(zhǔn)參數(shù)需要進(jìn)一步調(diào)整。

需要注意的是，光源確實(shí)會(huì)影響黑色玻璃下傳感器所需的校準(zhǔn)校正量。當(dāng)光源的紅外含量自然較高時(shí)，例如陽(yáng)光和白熾燈，調(diào)整尤為重要。對(duì)白光 LED （WLED） 和熒光燈的光進(jìn)行較少的調(diào)整。

MAX44007具有高級(jí)模式，可用于調(diào)整其對(duì)可見(jiàn)光和紅外通道的響應(yīng)。

用于優(yōu)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(shù)據(jù)手冊(cè)中找到此地圖。

一次性預(yù)設(shè)置，通常在上電時(shí)

按照此程序執(zhí)行一次性預(yù)設(shè)置，通常在上電時(shí)執(zhí)行。

讀取四個(gè)寄存器地址中每個(gè)地址的內(nèi)容：0x09–0x0C。

存儲(chǔ)為變量：分別為Adv1，Adv2，VisibleGain和IRGain。

將這些變量的 1 個(gè)補(bǔ)碼存儲(chǔ)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(xiě)入 1000 0001 以注冊(cè)0x0D進(jìn)入高級(jí)模式（即設(shè)置 ADV=1）。

分別將Adv1C，Adv2C，VisibleGainC和IRGainC寫(xiě)回寄存器0x09-0x0C。

例如，0101 1001 被寫(xiě)入以寄存器0x0C，盡管它最初有 1010 0110。

注意：寄存器0x0C的后續(xù)讀?。ㄔ谏鲜鰧?xiě)入語(yǔ)句之后）仍將回讀0101 1001，因?yàn)?a target="_blank">IC在存儲(chǔ)到這些高級(jí)寄存器之前進(jìn)行了內(nèi)部自動(dòng)位翻轉(zhuǎn)。

保留 IRGainC 的價(jià)值，特別是以備將來(lái)使用。

為閾值定時(shí)器寄存器設(shè)置合適的延遲，必要時(shí)0x07寄存器。

設(shè)置 INTE = 1（寄存器0x01）以啟用中斷。

進(jìn)入正常操作模式

按照此過(guò)程進(jìn)入正常測(cè)量模式。

讀取寄存器0x03和0x04以獲得 12 位勒克斯讀數(shù)。

將價(jià)值存儲(chǔ)為組合力士。

寫(xiě)入 0000 0000 以寄存器0x0C進(jìn)入臨時(shí)測(cè)量模式。

等待至少 1.6 秒 （2x 800ms）。

如有必要，請(qǐng)聯(lián)系Maxim縮短此時(shí)間。

讀取寄存器0x03和0x04以獲得 12 位勒克斯讀數(shù)。

將價(jià)值存儲(chǔ)為近似勒克斯。

寫(xiě)入 IRGainC 以注冊(cè)0x0C退出臨時(shí)測(cè)量模式。

計(jì)算：實(shí)際勒克斯 = 近似勒克斯 - 紅外演員 × （近似勒克斯 - 組合勒克斯）

實(shí)際上，勒克斯是真正的環(huán)境光勒克斯讀數(shù)。

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(yáng)光，通常

如需幫助計(jì)算合適的紅外能量調(diào)節(jié)器，請(qǐng)聯(lián)系Maxim應(yīng)用團(tuán)隊(duì)并提供您的玻璃樣品。數(shù)據(jù)可以直接從實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中生成。

根據(jù)上面計(jì)算的實(shí)際勒克斯設(shè)置適當(dāng)?shù)谋彻鈴?qiáng)度。

使用 ComboLux 作為參考（因?yàn)檫@是器件的正常工作模式），設(shè)置適當(dāng)?shù)睦湛怂股舷揲撝担拇嫫?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(shè)置的任何中斷。

等待硬件中斷。

這是程序花費(fèi)大量時(shí)間的地方。

在硬件中斷時(shí)，讀取寄存器0x00以確認(rèn) INTS=1。

如果 INTS=1，請(qǐng)轉(zhuǎn)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