【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

时间： 2020-01-17 来源：Silicon Labs

技术问答

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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全部评论（1）

真大虫无双 Lv8. 研究员 2020-06-06

Mark~

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