【应用】基于Si1133光学传感器的智能帽子紫外线和环境光采集方案，小尺寸、低功耗
本文主要介绍了利用芯科科技的Si1133光学传感器来搭建一个智能帽子的可穿戴应用。其中主要利用了Si1133可以收集紫外线数据的功能来使帽子做出是否佩戴的判断，因为Si1133光学传感器的尺寸很小， 功耗极低，所以可以很方便的将其缝制在帽子夹层里。下面在对Si1133光学传感器进行简单的介绍后开 始实现本应用方案。
图 1 Si1133 光学传感器
Si1133 光学传感器的主要功能就是采集紫外线和环境光，其通讯接口使用I2C，采用10引脚2x2毫米QFN封装，能够在-40~+85℃温度范围内运行，工作电压1.62~3.6 V，待机电流低于500nA。Si1133 的小巧和低功耗非常适合应用于可穿戴设备。
Si1133光学传感器主要的优势有：
· 测量紫外线精度高反应灵敏，其标准测量精度为±1.5 UV
· 尺寸小， 2 mm×2 mm DFN封装尺寸,方便做嵌入式产品
· 功耗低，小于500na的待机电流。1.62至3.6 V供电电压。
· I2C通信，方便与各种上位机对接。
· 数据传输速率快，高达3.4M bps。
· 工作温度范围-40 ~ +85℃，适合日常使用。
紫外线是不可见光，日常出行照晒过多的紫外线会伤害眼睛和皮肤，所以如果一款可以智能提示紫外线 是否超标的帽子可以帮助避免眼睛和皮肤受到伤害。
而对于智能帽子的设计，一个简单的设计流程是这样的。首先使用一个低功耗的上位机来连接Si1133传感器，然后使其采集紫外线数据，当采集的紫外线数据大于阈值后，上位机在做出相应的提示，可以 是通过灯光提示戴帽或使用蓝牙方式连接手机提醒等。
图 2 应用设计流程
然后根据Si1133 传感器的数据手册，我们可以设计出简单的方案。
传感器的数据手册给出了基本应用方案如下图。
根据手册需要注意I2C接口需要上拉电阻。
图 3 基本应用方案
为配合手册给的基本应用方案，我们可以设计出简单的方案。
设计中使用了同样小型的attiny85芯片来作为Si1133传感器的上位机，使用一个LED来提供指示紫外线预警。上位机I2C接口对接Si1133的I2C接口。
器件工作流程是，通过3V的直流电源启动上位机和传感器，上位机通过I2C接口与传感器通信获取紫外线数据并和设的值比对后判断是否点亮LED指示。
图 4 应用原理图
这样的设计极简单的在基本应用方案上进行的实验。从上面的流程和设计可看出，Si1133 传感器的使用也是很简单方便。本方案使用了一个LED来提示是否戴帽。使用Si1133除了测量紫外线做一个智能帽子外，因为其还有测量环境光的功能，所以还可以做出 更多其他的可穿戴应用。
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