浅谈高灵敏低功耗的红外接近感应方案

　　Silicon Labs是由Nav Sooch、Dave Welland和Jeff Scott在1996年于美国德州奥斯汀 （Austin, Texas） 成立，专门开发的混合信号器件。今天，公司已成为营运、销售和设计活动遍及世界各地资本额约5亿美元的上市跨国公司，并且在各种混合信号产品领域居于地位。红外线LED必须长时间进行多次脉冲以达到的测量，Si1143红外接近传感系列使用的单一脉冲接近测量技术，在电源效率上可达到5000倍的改善，电池寿命得以延长。另外在当物体接近距离非常小或者在探测范围外（不工作时）可自动进入低功耗模式，低功耗模式下的典型功耗只有20nA,而这正是便携式应用的关键特性。

Silicon Labs公司的红外接近传感系列

Si1143红外接近传感器能探测到的接近范围可达50cm,如果选择一个合适窄角的透镜和一个红外线滤波器配合使用，让红外线LED的发射半角足够小而使发射光束充分汇聚。同时，红外LED发射功率足够大时，接近范围可达到1m.那么此应用不仅仅只局限于手机等手持电子产品，更可广泛用于一些安全探测设备或大屏幕的仪器设备上

Si1102和Si1120红外接近传感器主要由一个红外LED驱动器、红外线光电二极管、一个环境光传感器（仅Si1120具有）和控制逻辑IC组成，外部的发射LED可以根据用户的需要灵活安装和配置。

Si1102近接感测器（proximity sensor）及Si1120近接和环境光线感测器为业界快速的红外线感测方案。Si1102及Si1120具备化的电源效率，能实现非接触式人性化介面感测和优异的侦测范围。Si1102/20是各类感测应用领域的理想之选，该元件非常适用於诉求系统节能、窜改侦测/检验及手势解读的产品，例如可携式电子、网路电话、显示器、多媒体资讯站（kiosk）、自动贩卖机、互动玩具、时钟收音机，以及其它消费性和工业产品。

Si1102感测器能使电子装置快速感测到使用者的接近。例如，其能侦测手机正靠近使用者的脸部，并据此调整显示器和亮度。举例来说，QuickSense Si1120红外线近接和环境光线感测器还能侦测外在环境的光线，据此降低萤幕背光照明亮度以节省电力。与F700和F800触控感应微控制器（MCU）搭配时，QuickSense方案能实现智慧型动作感测，提供设计人员适合其应用的完整人性化介面技术组合，并能从根本改善使用者经验。

与Si1102不同，Si1120工作需要一个主MCU控制，并增加了一个环境光传感器。该器件除了可以接收红外线外，还能对环境光信号进行采样，输出一个已调脉宽的脉冲信号给MCU,实现不同的应用目的。Silicon Labs的MCU可以提供PCA（可编程计数器阵列），从而可以更简单地测出输出脉宽。脉宽与反射光强的测量值成正比例，与距离的平方成反比，由此可以判断对方物体距离的远近。Si1120可以支持多个LED的驱动，用户可以根据需要方便地配置多个LED以增大探测范围。此外，该器件在MCU的控制下可以实现更多功能，例如手机应用程序可能会允许用户在手机前晃动一下手指来进行文件翻页。

Si1102和Si1120红外线感测器系列由QuickSense Studio支援，QuickSense Studio为针对包括F700和F800触控感应微控制器在内的所有QuickSense元件的共同开发架构。QuickSense Studio的配置精灵让设计人员可使用直觉式软体图形用户介面（GUI）去选择他们想要实现的功能，例如电容式触控感应按键、滚轴及滚轮等，之後并能轻松地自动产生软体以设定和标准化这些功能。设计人员还能测试他们的实作，并检视系统效能的图形化显示。