【经验】Si115X系列环境光/接近/手势检测传感器在手势识别应用设计中需要注意的事项

时间： 2018-12-13 来源：世强

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SILICON LABS推出的Si115X系列是一款集成环境光、接近和手势检测的传感器，带IIC数字接口和可编程时间中断输出。集成两个23位AD，高灵敏度可见光和红外光电二极管阵列，数字信号处理器以及3路可编程驱动电平的LED驱动器。应用于可穿戴设备、手持设备、显示器背光控制、消费类电子产品等。

对工程师而言，如何快速利用Si115X系列实现手势识别是最关心的问题。要实现手势识别的功能需要考虑以下几个方面：

1、检测距离:在不加透镜的条件下，可加测1~50cm，增加透镜的条件下可检测1~200cm;

2、检测方向：要实现左右方向的检测需要两颗irLED灯；若要实现上下左右的检测需要三颗irLED灯，且建议布局如下图：

其中irLED与si115X的布局，将传感器带通滤波器的一端远离LED，这样可以减少irLED的光泄露，提高测量准确度。详情可参考世强电商平台：AN950

1、 irLED的选择：

选用发射功率大，发射角度小，波长940nm的红外发射管，Si1153EVB开发板选用SFH4545红外发射管，可以供参考。关于选型可参考世强电商平台：AN521

2、遮光板的选择：

不同厚度、颜色、材料的遮光板具有不同透射率、反射率。直接影响检测精度。用于光学罩的主要产品是丙烯酸玻璃，聚碳酸酯和钢化玻璃。另外遮光板与PCB之间的间距跟LED与传感器之间的间距有关。详细可参考世强电商平台：AN523

3、透镜的选择：

要实现远距离识别，需要增加一个透镜，增加检测距离。开发板采用5mm直径，2.5mm高度的半球形透镜，材料可选用透明的亚克力材料。

4、参考电路

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型号- SI1153-AA09,SI1153,SI1153-AA09-GMR,SI1153-AA9X-GMR,SI1153-AA9X-GM,SI1153-AA09-GM,SI115X,SI1153-AA00,SI1153-AA9X,SI1153-AA00-GMR,SI1153-AA9X-GMR

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型号- SI1143-A11-GMR,SI1142-A11-GMR,SI1141,SI1142,SI1141-A11-YM0R,SI1143,SI1141-A11-GMR,SI1143-A11-YM0R

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型号- SI1153-AB09,SI1151-AB00,SI1153-AB00-GMR,SI1152-AB00-GMR,SI1152-AB09,SI1151-AB09-GMR,SI1151-AB00-GMR,SI1152-AB09-GMR,SI1151,SI1152,SI115X-AB9X,SI1153,SI115X-AAXX,SI115X-AB9X,SI115X-AB00,SI115X-ABXX,SI1153-AB9X-GMR,SI1152-AB00,SI1153-AB00,SI115X,SI1153-AB09-GMR,SI1153-ABX9,SI1151-AB09,SI115X-AB09

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型号- SI1141-M01-GMR,SI1141-A11-GM,SI1143-M01-GMR,SI1143-A11-GM,SI1142-M01-GMR,SI1142-A10-GMR,SI1142-A11-GM,SI1140,SI1141,SI1141-A80-GM,SI1141-A10-GMR,SI1142,SI1143,SI1143-A11-YM0R,SI1143-A11-YMOR,SI1145,SI1141-A10-GMR,SI1146,SI1141-A11-GMR,SI1147,SI114X,SI1141-AAGX-GMR,SI1143-A80-GM,SI1143-A10-GMR,SI1141-A80-GMR,SI1143-A10-GMR,SI1140-A11-GMR,SI1143-A11-GMR,SI1143-A11-GMR,SI1142-A11-GMR,SI1141-A11-YM0R,SI1141-A11-GMR,SI1147-A10-GMR,SI1141-A10-GM,SI1147-M01-GMR,SI1145-A10-GMR,SI1143-A10-GM,SI1143-A80-GMR,SI1143-AAGX-GMR,SI1146-A10-GMR,SI1146-M01-GMR,SI1143-M01-GM,SI1142-A11-YM0R,SI1141-M01-GM,SI1145-M01-GMR

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光学传感器Si1141的接近传感功能与传统的红外发射接收套管相比有什么优势？

Si1141是高集成度的数字光学传感器，相比于传统的红外发射接收套管有如下优势：1、集成度高，最小封装只有2mm×2mm，外部接一个LED灯即可，而传统的红外发射和接收管都体积都比较大，占用太多空间。2、Si1141使用简单，通过I2C接口与其通信即可获取当前红外反射光强来判断是否接近，而传统的红外管，为了防止干扰等，还需要一些编码解码操作。3、功耗低，Si1141是低功耗的光学传感器，最低功耗只有几uA，而传统的红外管都是mA级别。

2017-05-05 - 技术问答代理服务技术支持批量订货

带I2C接口的Si115x接近/环境光传感器IC数据手册

描述- 该资料介绍了Si115x系列环境光传感器、接近传感器和手势检测器集成电路。该芯片具有I2C数字接口和可编程事件中断输出，包含双23位模数转换器、集成高灵敏度可见光和红外光电二极管阵列、数字信号处理器以及最多三个集成的可编程LED驱动器。Si115x在宽动态范围和各种光源下提供出色性能，包括直射日光，并能在黑暗玻璃盖板下工作。

型号- SI1151 FAMILY,SI1153-AB00-GMR,SI1152 FAMILY,SI1153 FAMILY,SI1152-AB00-GMR,SI1151-AB09-GMR,SI115X- AB9X,SI1151,SI1151-AB00-GMR,SI1152-AB09-GMR,SI1152,SI115X-AB9X,SI1153,SI115X-AB00,SI115X- AB09,SI1153-AB9X-GMR,SI115X,SI1153-AB09-GMR,SI115X-AB09

January, 2019 - SILICON LABS - 数据手册 - Rev. 1.3 代理服务技术支持批量订货

【应用】检测距离长2m的光学传感器，实现老少皆能远程手控马桶

Si1153可以实现快速、方便的人体手势动作识别，判断人体发出的指令，实现良好的手势识别判断。

2019-07-10 - 新应用代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技） Si1141/Si1142/Si1143临近环境光传感器IC 数据手册

描述- 该资料介绍了Si1141传感器芯片，这是一款集成了红外接近检测器和环境光传感器的低功耗数字接口IC。它具有可调的接近检测范围（从不到1厘米到200厘米），三个独立的LED驱动器，支持高达128 klx的环境光照度测量，并具备高反射率灵敏度和低功耗等特点。此外，Si1141还提供了丰富的应用场景，包括手机、心率监测、脉搏血氧计、可穿戴设备、音频产品、安全面板、防篡改电路、分配器、阀门控制、烟雾探测器、非接触式开关、触摸滑块、占用传感器、消费电子产品、工业自动化和显示屏背光控制等。

型号- SI1141-M01-GMR,SI1141-A11-GM,SI1143-M01-GMR,SI1143-A11-GM,SI1142-M01-GMR,SI1142-A10-GMR,SI1142-A11-GM,SI1141,SI1141-A80-GM,SI1141-A10-GMR,SI1142,SI1143,SI1143-A11-YM0R,SI1143-A11-YMOR,SI1141-A10-GMR,SI1141-A11-GMR,SI114X,SI1141-AAGX-GMR,SI1143-A80-GM,SI1143-A10-GMR,SI1141-A80-GMR,SI1143-A10-GMR,SI1143-A11-GMR,SI1143-A11-GMR,SI1142-A11-GMR,SI1141-A11-YM0R,SI1141-A11-GMR,SI1141-A10-GM,SI1143-A10-GM,SI1143-A80-GMR,SI1143-AAGX-GMR,SI1143-M01-GM,SI1142-A11-YM0R,SI1141-M01-GM

2015年05月08日 - SILICON LABS - 数据手册 - Rev. 1.41 代理服务技术支持批量订货