VCNL36821S采用红外信号,具有片上数字信号处理,通信通过我2C。
光学检测距离
VCNL36821S等传感器的基本前提是该设备发出的红外光,在某些物体表面反射后,被同一设备检测到。反射光被转换成电流,电流的振幅成为测量传感器和物体之间距离的一种手段。
噪声和干扰
使用红外光是因为它更容易从大多数应用环境中出现的可见光中分离出来。然而,红外线并不能立即解决光学干涉问题:来自太阳和白炽灯泡的光含有红外波长的能量。
然而,这些光源往往产生相当稳定的照明水平,强度的任何显著变化将是缓慢和不规则的。因此,我们可以通过结合高频变化进一步分离红外信号与环境辐射。例如,电视遥控器将信息编码为高频载波:
图取自德州仪器的一个应用笔记上红外遥控实现。
VCNL36821S,另一方面,可以获得足够的性能通过产生的光脉冲和一个可编程的宽度50 - 400µ年代和一个可编程的段女士10 - 80(探测器自动更新其信号处理行为依法产生的脉冲光发射器的特点)。我喜欢这个设备提供广泛的定制范围;似乎这个功能可以给设计师一些额外的能力,以克服特定应用程序的噪声或干扰源。
另一个有问题的红外光来源是发射器本身。当发射和接收设备封装在同一封装中时,放置在设备表面附近的透明罩可以将一些光直接从发射器反射到探测器。下面的图表有助于说明这是如何发生的,它还描述了Vishay认为大多数VCNL36821S应用程序可以接受的光学角度。
图取自维沙的VCNL36821S应用笔记,对于任何想要进一步了解这个传感器的人来说,这是一个很好的资源。
这种反射产生了一个偏移量,VCNL36821S可以通过“PS_CANC”(CANC代表“抵消”)寄存器自动从接近测量中减去这个偏移量。
soc接近报警
VCNL36821S集成了红外发射器、红外探测器、模拟信号调理、模数转换、数字信号处理和标准化数字通信到2.55 × 2.05 mm表面贴装封装中。
VCNL36821S的方框图取自数据表。
Vishay似乎确实整合了大量的功能,可以帮助工程师在不需要过多设计的情况下实现健壮的近距离感应。如图所示,需要很少的外部组件,以及到系统的连接单片机或者数字信号处理器很简单。
硬件引脚连接图取自VCNL36821S数据表。我不知道处理器为什么标着"基带"
窗口检测
VCNL36821S包含的一个功能对应于传感器应用中的一个重要的通用概念。其原理是将测量值与一个上限阈值和一个下限阈值进行比较,这两个阈值将创建测量值的范围,该范围将触发或不触发处理器的某种响应。
我将此称为“窗口检测”,因为它允许您配置系统,使其仅在传感器数据位于指定测量窗口内部或外部时才采取行动。基于中断的窗口检测方案是非常高效的,因为处理器只在窗口检测表明需要某种操作时才会参与。
让我们考虑一个温度监测装置。大多数时候,测量的温度是在“可接受的”范围- 0°C到70°C,例如。如果温度过高或过低,系统的微控制器必须关闭敏感设备。专用硬件将每个读数与限定可接受温度范围的上限和下限进行比较,只有当读数在窗口外时,处理器才会收到通知(通过中断)。
这种类型的中断方案可以通过VCNL36821S的中断输出管脚结合上门限(PS_THDH)和下门限(PS_THDL)寄存器在接近感测应用中实现。
你发现光学近距离感应有哪些应用?请在下面的评论部分分享一些经验或建议。