諸如手機(jī)之類(lèi)的消費(fèi)類(lèi)設(shè)備正在使用越來(lái)越多的傳感器來(lái)節(jié)省電量并增強(qiáng)我們與之的互動(dòng)。一些最新的設(shè)備具有十多個(gè)傳感器。對(duì)于手機(jī)制造商來(lái)說(shuō)，問(wèn)這些傳感器中的任何一個(gè)是否可以共同封裝以節(jié)省功率，空間和成本是一個(gè)很自然的問(wèn)題。將接近傳感器與環(huán)境光傳感器共同包裝有許多充分的理由。在闡明了他們的角色，他們的操作和一些簡(jiǎn)單的區(qū)別之后，將討論這些原因。

環(huán)境光傳感器的作用類(lèi)似于測(cè)量周?chē)饩€的系統(tǒng)的眼睛。如果設(shè)備在室內(nèi)，那是房間里的燈。如果設(shè)備在室外，則可能在日光照射下變亮，或者在陰涼處變少。通過(guò)發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行此光量的測(cè)量并進(jìn)行量化，以使系統(tǒng)能夠調(diào)整其自身的顯示。如果周?chē)墓饩€明亮，則顯示屏的背光將以最大功率運(yùn)行。如果該區(qū)域較暗，則會(huì)減少背光燈，從而節(jié)省電量。順便提及，這也使用戶滿意。您是否曾經(jīng)嘗試過(guò)在黑暗的房間里直視明亮的光線？過(guò)度刺激會(huì)使眼睛很快疲勞，因此環(huán)境光傳感器提供的調(diào)光功能是受歡迎的。挑戰(zhàn)在于硅二極管自然會(huì)對(duì)很寬的波長(zhǎng)做出反應(yīng)。必須將環(huán)境光傳感器設(shè)計(jì)為模仿人眼。這種過(guò)濾是傳感器的質(zhì)量測(cè)量之一，特別是因?yàn)榇蠖鄶?shù)光源的能量都在紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)（請(qǐng)考慮哪些光源也會(huì)散發(fā)熱量）。為了演示這種過(guò)濾，請(qǐng)參見(jiàn)圖1中的曲線圖。與人眼的響應(yīng)相比，Intersil的ISL29028A在其環(huán)境光傳感器中提供了最佳的過(guò)濾匹配。

ISL29028A的人眼響應(yīng)，環(huán)境光傳感器頻譜和接近感應(yīng)頻譜。

接近傳感器測(cè)量紅外信號(hào)。接近傳感器不是驅(qū)動(dòng)來(lái)自周?chē)鷧^(qū)域的信號(hào)，而是驅(qū)動(dòng)外部紅外LED。來(lái)自該LED的信號(hào)被引向接近傳感器上方。如果某些物體進(jìn)入紅外發(fā)射路徑，則某些物體會(huì)被反射回傳感器。接近傳感器內(nèi)還有另一個(gè)LED可以接收反射的光。這允許系統(tǒng)對(duì)即將發(fā)生的某人或某事做出反應(yīng)。一個(gè)很好的例子是在許多手機(jī)上。當(dāng)用戶將手機(jī)放在耳邊時(shí)，用戶不希望他們的臉頰“按下按鈕”或掛斷電話。如果只要將手機(jī)放在用戶的耳朵旁，手機(jī)都可以關(guān)閉觸摸屏，那將很方便。這正是接近傳感器允許手機(jī)執(zhí)行的操作。

現(xiàn)在，這兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)以一個(gè)軟件包的形式提供。半導(dǎo)體公司是否對(duì)集成更多功能和系統(tǒng)的動(dòng)力感到興奮，還是將接近傳感器與環(huán)境光傳感器共同包裝是否具有真正的優(yōu)勢(shì)？

雖然它們確實(shí)是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，但它們都是使用感應(yīng)LED的光學(xué)系統(tǒng)。他們從外界收集信息，對(duì)其進(jìn)行量化，然后將其提供給系統(tǒng)。當(dāng)前，系統(tǒng)主要使用該信息來(lái)調(diào)整顯示器的背光。該信息將來(lái)也可以很容易地用于控制更多的系統(tǒng)功能。

當(dāng)然，節(jié)省空間，共享電源以及組合電源旁路非常方便。解決方案的大小是許多系統(tǒng)（尤其是便攜式系統(tǒng)）中的關(guān)鍵參數(shù)。接近傳感器和環(huán)境光傳感器的共同包裝是開(kāi)發(fā)更緊湊但功能增強(qiáng)的手機(jī)的一個(gè)有利步驟。

下一個(gè)原因稍微更微妙：位置。接近傳感器和環(huán)境光傳感器都需要進(jìn)入外部環(huán)境才能正常運(yùn)行，因此它們?cè)谙到y(tǒng)中的位置與其靈敏度和正確操作密切相關(guān)。在某些情況下，環(huán)境光傳感器是單獨(dú)包裝的，因此它已被放置在系統(tǒng)內(nèi)部的更深處-揚(yáng)聲器屏幕的后面，或者距離附近的外部訪問(wèn)點(diǎn)更遠(yuǎn)的印刷電路板。這種做法促使環(huán)境光傳感器對(duì)這種間接光越來(lái)越敏感。光強(qiáng)度以勒克斯為單位。當(dāng)日光超過(guò)100,000 lux時(shí)，這些環(huán)境光傳感器可以檢測(cè)到0.001 lux！那只是燭光的一小部分。有關(guān)各種光源的勒克斯水平的實(shí)際排列，請(qǐng)參見(jiàn)圖2。

照度值表

將接近傳感器和環(huán)境光傳感器放在同一包裝中的最后一個(gè)令人信服的理由是，它可以實(shí)現(xiàn)兩者之間的快速且不受干擾的通信。請(qǐng)記住，在開(kāi)始解釋環(huán)境光傳感器的過(guò)程中，我們?cè)忉屵^(guò)其傳感器必須模仿人眼的方式。人眼看不到紅外光，因此環(huán)境光傳感器經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，可以去除紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)的盡可能多的能量。還請(qǐng)記住，接近傳感器精確地在紅外光譜范圍內(nèi)運(yùn)行。每當(dāng)接近傳感器嘗試進(jìn)行測(cè)量時(shí)，它都會(huì)同時(shí)發(fā)出紅外光，以希望反彈附近的物體。這種紅外線能量很容易淹沒(méi)環(huán)境光傳感器的輸入并導(dǎo)致錯(cuò)誤的正值測(cè)量，在這種情況下，環(huán)境光傳感器測(cè)量的光能比周?chē)鷧^(qū)域?qū)嶋H更多。因此，至關(guān)重要的是協(xié)調(diào)環(huán)境光傳感器和接近傳感器的操作。盡管這可以通過(guò)微控制器來(lái)完成，但在單個(gè)封裝內(nèi)進(jìn)行這種協(xié)調(diào)比較容易，而且占用空間也小得多。那個(gè)包裹既容納環(huán)境光傳感器又包含接近傳感器。

將環(huán)境光傳感器和接近傳感器放置在同一包裝中具有許多優(yōu)點(diǎn)。它們都可以通過(guò)調(diào)暗或關(guān)閉背光燈以及與同一系統(tǒng)模塊進(jìn)行接口來(lái)節(jié)省功率。共同包裝節(jié)省了空間并降低了復(fù)雜性。兩個(gè)傳感器都需要進(jìn)入系統(tǒng)外部，并且可能位于相似的位置。并且由于來(lái)自接近傳感器系統(tǒng)的干擾會(huì)干擾環(huán)境光傳感器，因此這兩個(gè)功能之間的協(xié)調(diào)至關(guān)重要。出于所有這些原因，將接近傳感器和環(huán)境光傳感器共同包裝具有巨大的優(yōu)勢(shì)。

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