【产品】应用于平板电脑的红外感应防近视设计
前言
一个不争的事实是:现在孩子视力已然越来越差。很多家长把孩子过早近视的主因归为电子产品,比如早期的电视、后来的电脑、以及现在的各种智能终端。面对这些诱惑,孩子的抵抗力几乎为零。有实验表明,iPhone、iPad等3C电子产品LED屏幕保留的大量蓝光的确对视力有一定危害,无怪乎广大家长视iPhone、iPad为孩子视力杀手。
针对目前这种情况,以平板电脑为例,介绍一种红外接近检测的方案,当小孩的头靠近屏幕时,平板电脑自动将屏的背光关闭,以保护小孩的眼睛。检测原理如图1所示:
检测原理介绍
世强代理的Si1141是一个基于反射并集成环境光的传感器。作为一个接近检测器,SI1141有两个红外光敏二极管,具备灵活的ADC转换时间以及多路信号量程。由于可配置的ADC灵敏度高,SI1141能够动态地驱动IrLED从6 到400mA,可以非常灵活的调整检测距离。由于具有非常高的ADC灵敏度、irLED驱动能力,SI1141使得终端产品在不同环境光下操作起来十分方便。
图1:平板电脑接近检测原理
SI1141另一个非常有吸引力的特点是低功耗性。SI1141达到这种低功耗是通过使用25.6us的irLED脉冲替代分立光敏二极管多倍的脉冲作为接近检测。最小的电流消耗对终端产品延长它的电池使用寿命是非常有利的。
应用原理框图
SI1141的应用非常简单,采用数字I2C通信接口与MCU进行通信,另外再外接一个IR。原理框图如图2所示:
图2:Si1141在平板电脑上应用的原理框图
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三颗红外LED灯等腰直角布局,要使得识别距离为30cm时,直角边(即两颗LED灯的距离)大概有多长?操作界面屏大约在10.1寸左右。
因为使用的是平板,传感器Si1143不能放置在三角形3个角的角平分线的交叉点处。只能放在屏的边缘,而且二极管发射角度、覆盖物材料对光的反射吸收率不同,覆盖物与PCB之间的距离也不清楚,需要根据实际情况,结合产品结构,按照参考文档(AN498,AN521及AN580)说明,做光学评估,再来进行器件布局,这样才可能达到最好的。
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在平板电脑上加入接近传感功能,使用接近传感器Si1141,发现物体接近后读取回来的接近感应AD值没变化。为什么?
可以先检查原理图,原理图设计是正确的,没有问题。其次,检查软件,读取回来的的确是接近感应AD值,没有问题。再次,检查实际电路,发现LED未发光,即LED未进行驱动。将软件修改,加入LED驱动的代码,LED灯正常发光。此时再用物体去测,接近感应值会随着距离进行变化。
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光传感器(以Si1143为例)手势识别的原理就是接收反射光,如果光传感器上没有接收到反射回来的光,那么光传感器是无法起作用的。因此:如果黑色手套吸收光,无法反射光,就不能使用黑色手套进行控制。
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