高靈敏、低功耗的紅外接近感應方案

高效能模擬與混合信號IC創新廠商Silicon Laboratories(芯科實驗室有限公司，簡稱Silicon Labs)特別推出的Si1102和Si1120是目前業界最靈敏的紅外接近傳感器之一，在遠距探測和低功耗方面尤為出色。

Silicon Labs公司的紅外接近傳感系列

　　Si1102和Si1120紅外接近傳感器主要由一個紅外LED驅動器、紅外線光電二極管、一個環境光傳感器(僅Si1120具有)和控制邏輯IC組成，外部的發射LED可以根據用戶的需要靈活安裝和配置(圖1)。

圖1：silicon Labs公司的紅外接近傳感系列應用方案圖。

圖2：Si1102的內部框圖。

　　Si1102是一個可獨立工作的紅外接近傳感器，能驅動單個紅外LED。LED發射的紅外線經過接近物體反射到達內置的紅外線光電二極管，然后進行信號放大和信號處理，最后通過與一個設定的探測門限值比較輸出一個相應邏輯電平。如果測量的結果高于這個門限值，則從PRX口輸出一個低電平。這種電平信號的輸出可用來作為其他器件的驅動或者MCU的中斷輸入，進而實現近距探測。

　　比如，在顯示器應用上，Si1102紅外線接近傳感器能在使用者不在現場時輕易關閉顯示器及其他功能，以達到省電目的。此省電功能特別適用于家電用品、安全設備及手持類電子產品，同時也可以應用在一些紅外探測器上。

圖3：Si1102的應用原理圖。

　　與Si1102不同，Si1120工作需要一個主MCU控制，并增加了一個環境光傳感器。該器件除了可以接收紅外線外，還能對環境光信號進行采樣，最后輸出一個已調脈寬的脈沖信號給MCU，實現不同的應用目的。Silicon Labs的MCU可以提供PCA(可編程計數器陣列)，從而可以更簡單地測出輸出脈寬。脈寬與反射光強的測量值成正比例，與距離的平方成反比，由此可以判斷對方物體距離的遠近。Si1120可以支持多個LED的驅動，用戶可以根據需要方便地配置多個LED以增大探測范圍。此外，該器件在MCU的控制下可以實現更多高級功能，例如手機應用程序可能會允許用戶在手機前晃動一下手指來進行文件翻頁。

圖4：Si1120的內部框圖。

圖5：Si1120的應用原理圖。