村田接近/環(huán)境光傳感器LT-1PA01的應(yīng)用
村田制作所持續(xù)在傳感器領(lǐng)域有所作為，本次為大家介紹的主角是LT-1PA01，一款紅外接近和環(huán)境光傳感器 。在接近檢測（PROX）中，傳感器可以通過發(fā)射紅外光并測量對(duì)象的反射來 可靠地探測進(jìn)入或離開指定接近場地的對(duì)象。在環(huán)境光檢測（ALS）中，它測量環(huán)境光強(qiáng)度。 LT-1PA01可以通過自主過程啟動(dòng)測量。本應(yīng)用說明中描述了工作步驟。
LT-1PA01特征 ：
- 接近傳感器和環(huán)境光傳感器封裝在一起
- 封裝尺寸非常。ㄩL3.05 x 寬2.1 x 高1.0毫米）
- 消耗電流低 – 在800毫秒睡眠時(shí)間時(shí)的典型值為80mA
- I2C串行通信
接近傳感器
- 電流消耗極低
- 使用灰卡完全校準(zhǔn)至70毫米探測
環(huán)境光檢測（ALS）
- 在50%時(shí)，照度檢測角度為+/-45度
LT-1PA01應(yīng)用：
- 移動(dòng)設(shè)備：智能手機(jī)、PDA、GPS
- 計(jì)算設(shè)備：筆記本電腦、平板電腦
- 消費(fèi)類設(shè)備：LCD-TV、數(shù)碼相框、數(shù)碼相機(jī)
- 工業(yè)電子和接近檢測
基本操作
主機(jī)可以將LT-1PA01置于自主運(yùn)行狀態(tài)，在此狀態(tài)下，當(dāng)測量值大于或小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，它以設(shè)定的間隔執(zhí)行測 量并通過維持INT引腳來中斷主機(jī)。每次測量完成后，LT-1PA01均可以中斷主機(jī)。當(dāng)INT引腳接收到中斷信號(hào)時(shí)， 主機(jī)側(cè)讀取測量值并在必要時(shí)切換靈敏度檢測范圍。主機(jī)側(cè)和LT-1PA01的序列圖如圖2-1所示。主機(jī)側(cè)流程圖如 圖2-2所示。初始化過程和中斷處理如圖2-1和圖2-2所示。
圖2-1 序列圖
圖2-2 主機(jī)側(cè)處理流程圖
1、初始化過程
為了初始化LT-1PA01，主機(jī)將設(shè)置值寫入LT-1PA01寄存器。寄存器名稱和構(gòu)成初始化過程的相應(yīng)設(shè)置值如表2.1- 1所示。
表中的中斷設(shè)置是為了在每次測量時(shí)發(fā)生中斷。因此，PROX中斷方案設(shè)置為窗口比較器方案，PROX低閾值設(shè)置為 最大值（255），PROX高閾值設(shè)置為最小值（0）。因此，PROX測量值始終大于高閾值（0）或小于低閾值（255）。 每次測量后都會(huì)發(fā)生PROX中斷。
ALS中斷的機(jī)制與PROX中斷相同。因此，ALS低閾值設(shè)置為最大值（4095），ALS高閾值設(shè)置為最小值（0）。因此， ALS測量值始終大于高閾值（0）或小于低閾值（4095）。每次測量后都會(huì)發(fā)生ALS中斷。
表2.1-1 初始化過程參數(shù)列表
可以更改表中的設(shè)置值。要找出最佳設(shè)置值，請(qǐng)遵循以下程序。
中斷設(shè)置 適當(dāng)?shù)拈撝翟O(shè)置可以減少從主機(jī)讀取浪費(fèi)的寄存器數(shù)量。例如，如果ALS_DT為“1000”，則將ALS低閾值設(shè)置為“5 00”，并將ALS高閾值設(shè)置為“1500”。因此，在ALS_DT值大于“1500”或小于“500”之前，不會(huì)發(fā)生中斷。
PROX背散射設(shè)置 PROX_BSCAT=0b0000表示“無接近偏差取消”。每個(gè)計(jì)數(shù)從接近偏移量數(shù)據(jù)中“減去”約32個(gè)計(jì)數(shù)。確定PROX背散 射設(shè)置的步驟如下：在LT-1PA01視野中沒有IR反射對(duì)象，調(diào)整PROX_BSCAT以最大限度地減少接近數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)。請(qǐng)注 意，接近數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)應(yīng)始終大于零。
ALS IR補(bǔ)償設(shè)置 可編程主動(dòng)IR補(bǔ)償微調(diào)具體玻璃的ALS性能。優(yōu)化各種IR內(nèi)容光源之間的測量變化。IR補(bǔ)償值取決于芯片涂層變 化和客戶光學(xué)解決方案、機(jī)械解決方案和玻璃類型。當(dāng)玻璃非常暗（可見度小于10%）時(shí)，最需要調(diào)諧。 如果客戶不了解光學(xué)/機(jī)械布局，客戶應(yīng)使用代碼：0b10000。
• 0b00000：最低IR補(bǔ)償
• 0b10000：默認(rèn)值
• 0b11111：最大IR補(bǔ)償
IR compensation range = 2.1% + ALS_KN × 0.1% （EQ.2,1-1)
確定ALS IR補(bǔ)償設(shè)置的步驟如下所述：
• 第1步：在沒有紅外光譜的白色LED光源下測量ALS計(jì)數(shù)和照度等級(jí)。
• 第2步：測量850納米紅外LED以下和白光LED光源以下的ALS計(jì)數(shù)和照度等級(jí)。
• 第3步：調(diào)整ALS的IR補(bǔ)償（寄存器0x03，位4:0），直到紅外LED光源的比例低于10%。
2、中斷處理
2.1 清除中斷
通過向主機(jī)側(cè)的每個(gè)INTERRUPT位（地址：0x04）寫入“0”來實(shí)現(xiàn)清除中斷。在清除所有中斷的情況下，將“0” 寫入每個(gè)INTERRUPT位，其中包括7位和3位。
為了消除意外清除中斷的可能性，將“1”寫入不應(yīng)清除的位。將“1”寫入數(shù)值為“0”的位沒有任何結(jié)果。該 值不變?yōu)椤?”，仍然是“0”。當(dāng)然，將“1”寫入數(shù)值為“1”的位沒有任何結(jié)果。
2.2 讀取測量數(shù)據(jù)
從以下4個(gè)寄存器讀取測量數(shù)據(jù)：PROX_DT@0x0A、ALS_DT1@0x0B、ALS_DT2@0x0C和PROX_WASH@0x0D。ALS_DT為12 位長，分別存儲(chǔ)在ALS_DT1和ALS_DT2中作為MSB和LSB。如果PROX_WASH位（PROX_WASH@0x0D，0位）為0b1, 則PRO X_DT始終為0x00。
2.3 信號(hào)處理
計(jì)算照度和確定接近的信號(hào)處理采用ALS_DT1, ALS_DT2、PROX_DT和PROX_WASH的測量數(shù)據(jù)。照度計(jì)算使用ALS_DT 1和ALS_DT2的測量值。接近確定使用PROX_DT和PROX_WASH。
2.4 照度計(jì)算方程
在LT-1PA01的ADC輸出代碼與勒克斯成正比。
在等式2.2.4-1中，
是計(jì)算的勒克斯讀數(shù)，OUT表示ADC代碼。要插入的常數(shù)α由檢測范圍位ALS_RANGE（寄存 器0x02位1:0）決定，并且與光源類型無關(guān)。四種不同的比例因子如表2.2.4-1所示。
2.5 接近確定法
在接近探測中，傳感器發(fā)射紅外光，并通過比較紅外光反射值和閾值來實(shí)現(xiàn)接近探測。您可以通過讀取PROX_DT 寄存器獲得測量的紅外光反射值。傳感器-對(duì)象距離和PROX_DT之間的關(guān)系示例如圖2.2.5-1所示。
圖2.2.5-1 傳感器-對(duì)象距離和PROX_DT之間的關(guān)系示例
采用反射紅外光的兩個(gè)閾值來確定具有遲滯的對(duì)象的相鄰性（圖2.2.5-2）。 由于認(rèn)為PROX_DT（反射值的數(shù)量）越多越靠近一個(gè)對(duì)象，當(dāng)PROX_DT超過上限閾值時(shí)，它確定該對(duì)象相鄰，當(dāng)PR OX_DT低于下限閾值時(shí)，它確定該對(duì)象不相鄰。
圖2.2.5-2 采有兩個(gè)閾值的接近判斷示例
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-02
