Ультратонкий датчик внешней освещенности OPT3007

Свет отвечает за наше зрение. Слово свет относится к спектру видимого света, который является частью электромагнитного излучения. Среди всех других спектров электромагнитного излучения люди могут видеть только видимый спектр света. Длина волны видимого света составляет от 400 до 700 нм. Датчик внешней освещенности - это устройство, которое используется для измерения этого видимого света. Этот датчик обычно используется в смартфонах и других мобильных устройствах. Этот датчик применяется для контроля условий освещения устройств. Датчики внешней освещенности бывают трех типов:фотодиоды, фототранзисторы и фотонные интегральные схемы. Photonic IC содержит как фототранзисторы, так и усилитель на одном устройстве. Одна из таких микросхем - OPT3007.

Что такое микросхема OPT3007?

OPT3007 - это ультратонкий датчик внешней освещенности, который может измерять интенсивность видимого света. Этот датчик можно легко подключить к микроконтроллерам. Цифровые сигналы передаются с использованием протоколов связи I2C и SMBus.

Этот датчик содержит инфракрасное отклонение, которое помогает ему измерять свет со спектральным откликом, который соответствует человеческому глазу. Этот датчик не слишком чувствителен к неидеальным частицам и микротеням.

Для создания идеального освещения для людей предпочтительнее использовать датчики внешней освещенности, а не фотодиоды и фоторезисторы. OPT3007 способен измерять свет, аналогичный человеческому восприятию, в условиях высокого инфракрасного освещения, например, от галогенных источников или источников солнечного света.

Блок-схема OPT3007

Датчик должен измерять тот же спектр света, который видит человек, чтобы создать оптимальные для человека оптические условия. OPT3007 также имеет блокировку инфракрасных лучей, чтобы точно отражать человеческий опыт.

Для заданных условий освещения OPT3007 может автоматически прогнозировать оптимальный диапазон полной шкалы с помощью функции автоматической настройки диапазона полной шкалы.

Интерфейсы I2C и SMBus совместимы с OPT3007. Два контакта - контакт синхронизации SCL и контакт двунаправленных данных SDA с открытым стоком - используются для подключения OPT3007 к шине.

Этот датчик работает как подчиненное устройство для I2C и SMBus. Для связи с датчиком мастер сначала инициирует команду запуска I2C. Используя семибитный адрес подчиненного устройства 1000101, мастер обращается к подчиненному устройству.

Принципиальная схема

На принципиальной схеме описано измерение окружающего освещения с помощью OPT3007, установленного на гибкой печатной плате. В приложениях, требующих управления в зависимости от внешнего освещения, используются датчики внешнего освещения. OPT3007 имеет две категории интерфейсов - электрический интерфейс и оптический интерфейс.

Контакты I2C SDA и SCL используются для сопряжения датчика с микроконтроллером. В электрическом интерфейсе эти выводы SDA и SCL подключены к одному выводу микроконтроллера. Подтягивающие резисторы подключены между источником питания и выводами SDA и SCL. Чтобы сбалансировать скорость, мощность, помехоустойчивость и другие требования, можно оптимизировать выбор резистора.

Чтобы свести к минимуму количество стыковок в линиях связи, следует использовать правильные методы компоновки. Есть два способа проникновения шума в линии связи.

Один способ - это емкостная связь фронтов сигнала между двумя линиями связи, а другой - переключение источников шума, присутствующих в системе. При работе в шумной среде защитите линию связи, чтобы шум не попал в систему.

В схеме OPT3007 установлен на гибкой печатной плате с вырезом, который позволяет свет для освещения датчика. Размеры и допуск этого выреза могут повлиять на характеристики оптического поля зрения системы.

Поле обзора - это угол, при котором угловая характеристика составляет 50% от максимального значения реакции системы. Поле зрения системы зависит от оси вращения.

Описание вывода OPT3007

OPT3007 доступен в сверхмалом корпусе Picostar с 6 выводами. Описание контактов этой ИС приведено ниже.

• A1 - контакт заземления GND.
• B1 - контакт без контакта NC.
• C1 - вывод питания VDD. На этот вывод подается напряжение от 1,6 до 3,6 В.
• A2 - это SCL на выводе тактового сигнала I2C. Это цифровой входной контакт. Этот вывод подключен к источнику напряжения от 1,6 В до 5,5 В через резистор 10 кОм.
• Контакт B2 - это нормально закрытый контакт без соединения.
• C2 - цифровой вход / выход SDA. Это вывод данных I2C. Этот вывод подключен к источнику напряжения через резистор 10 кОм.

Технические характеристики OPT3007

Технические характеристики ультратонкого датчика внешней освещенности OPT3007 следующие:

• OPT3007 - люксметр, измеряющий интенсивность видимого света.
• Диапазон измерения этого датчика составляет от 0,01 до 83 тыс. люкс.
• Этот датчик имеет функцию автоматической настройки полного диапазона.
• В этом датчике также присутствует 23-битный эффективный динамический диапазон с автоматическим диапазоном усиления.
• Этот датчик работает с низким рабочим током 1,8 мкА.
• Диапазон рабочих температур OPT3007 составляет от -40 ° C до 85 ° C.
• OPT3007 имеет фиксированные адреса I2C.
• Этот датчик имеет широкий диапазон питания от 1,6 В до 3,6 В.
• В этом датчике присутствует прецизионная оптическая фильтрация, чтобы соответствовать световому отклику человеческого глаза.
• Этот датчик содержит ввод / вывод с допуском на 5,5 В.
• OPT3007 имеет небольшой форм-фактор.
• Напряжение питания VDD на землю для этой ИС находится в диапазоне от -0,5 В до 6 В.
• Этот датчик доступен в сверхкомпактной упаковке Picostar.

Приложения

OPT3007 использует следующие приложения:

• Из-за своего сверхкомпактного размера этот датчик используется в умных часах и носимой электронике.
• Камеры.
• Планшетные и портативные компьютеры.
• Этот датчик используется для управления подсветкой дисплея.
• Этот датчик также используется в системах управления освещением.
• Этот датчик также применяется для фитнес-браслетов.
• OPT3007 можно использовать в качестве замены фотодиодов и фоторезисторов.

Альтернативный IC

В качестве альтернативы OPT3007 можно использовать некоторые микросхемы OPT3004, OPT3006, OPT3002, OPT301 и т. д.…

OPT3007 - это тонкая пластина из активного кремния. Не содержит механической защиты или армирования. Итак, с этим датчиком следует обращаться с должной осторожностью. Следите за тем, чтобы на оптической поверхности устройства не было отпечатков пальцев, протоков и т. Д.

Дополнительную информацию об электрических характеристиках и функционировании датчика можно найти в таблице данных, предоставленной Texas Instruments. Какие дополнительные меры предосторожности вы предприняли при использовании этого датчика?

Изображение предоставлено:Texas Instruments