优化MAX44007环境光传感器用于黑色玻璃应用

黑色玻璃对环境光传感器提出了特殊的挑战，因为它改变了落在环境光传感器上的环境光光谱。特别是，黑色玻璃增强了人眼失明的光谱的红外线含量。本应用笔记解释了校准/补偿方案如何在存在不同光源的情况下校正光传感器的照度读数。本文介绍如何在MAX44007光传感器中使用高级模式来调整其对可见光和红外通道的响应。利用MAX44007的寄存器图，可以优化黑色玻璃下的传感器性能。

介绍

MAX44007环境光传感器提供先进的工作模式，旨在优化黑色玻璃下的传感器性能。

如今，大多数智能手机、平板电脑、笔记本电脑和电视的 LCD 屏幕都配有黑色玻璃。该框架为最终产品提供了时尚而专业的外观。传统上，在环境光传感器所在的玻璃上可以看到一个透明的圆形窗口或插槽。然而，在最近的设计中，光传感器的窗口或插槽覆盖着几乎不透明的黑色墨水，以帮助该区域与周围黑色外壳的颜色融合。制造商的理由很简单：墨水越深，干扰越少，更专业，外观更时尚！

不幸的是，在环境光传感器上使用黑色墨水在两个重要方面使其操作复杂化。首先，黑色墨水会衰减环境光，从而减少传感器接收的光量。其次，墨水还改变了穿过的光的光谱。油墨的光谱特性允许几乎所有入射红外光透射，而可见光则衰减到其原始强度的3%至5%。因此，红外含量在环境光下被大大放大。红外或环境光的透射更加复杂，因为黑色墨水的确切化学性质可能因供应商而异。

黑色玻璃的校准和补偿

很难精确匹配人眼的CIE曲线。因此，大多数高性能环境光传感器（例如MAX44009）都包含校准/补偿方案，用于在不同光源存在时校正其勒克斯读数。这种校正是通过混合两种类型的片上光电二极管来实现的，因此无论光源类型如何，它们的组合效应都能提供准确的光读数。随着落在黑色玻璃下传感器上的光谱的显著变化，这些校准参数需要进一步调整。

需要注意的是，光源确实会影响黑色玻璃下传感器所需的校准校正量。当光源的红外含量自然较高时，例如阳光和白炽灯，调整尤为重要。对白光 LED （WLED） 和荧光灯的光进行较少的调整。

MAX44007具有高级模式，可用于调整其对可见光和红外通道的响应。

用于优化玻璃下传感器性能的寄存器映射

以下是MAX44007的寄存器图。您还可以在器件数据手册中找到此地图。

 

注册	位								注册地址	上电复位状态	R/W
	7	6	5	4	3	2	1	0
地位
中断状态								国际	0x00	0x00	R
中断使能								英特	0x01	0x00	R/W
配置
配置	续	手动			通话记录	提姆[2：0]			0x02	0x03	R/W
勒克斯阅读
勒克斯高字节	E3	E2	E1	E0	M7	M6	M5	M4	0x03	0x00	R
勒克斯低字节					M3	M2	M1	M0	0x04	0x00	R
阈值集
上限阈值 — 高字节	之三	苔丝	铁皮	UE0	UM7	UM6	科技和电信	TMU	0x05	0xFF	R/W
下限阈值 — 高字节	中东呼吸汇率	商品条码系统	环保部	LE0	LM7	LM6	LM5	MMU	0x06	0x00	R/W
阈值定时器	T7	T6	T5	T4	T3	T2	T1	T0	0x07	0xFF	R/W
高级模式寄存器
高级1 注册									0x09	0x00	R/SW
Adv2 注册									0xA	0x00	R/SW
可见增益寄存器									0xB	0x00	R/SW
红外增益寄存器									0xC	0x00	R/SW
修剪启用寄存器	1							高级电视	0xD	0x80	R/W

 

一次性预设置，通常在上电时

按照此程序执行一次性预设置，通常在上电时执行。

读取四个寄存器地址中每个地址的内容：0x09–0x0C。

存储为变量：分别为Adv1，Adv2，VisibleGain和IRGain。

将这些变量的 1 个补码存储到新变量中：分别是 Adv1C、Adv2C、VisibleGainC 和 IRGainC。例如，IRGainC = ！伊尔甘;

如果IRGain = 1010 0110，IRGainC = 0101 1001。

写入 1000 0001 以注册0x0D进入高级模式（即设置 ADV=1）。

分别将Adv1C，Adv2C，VisibleGainC和IRGainC写回寄存器0x09-0x0C。

例如，0101 1001 被写入以寄存器0x0C，尽管它最初有 1010 0110。

注意：寄存器0x0C的后续读取（在上述写入语句之后）仍将回读0101 1001，因为IC在存储到这些高级寄存器之前进行了内部自动位翻转。

保留 IRGainC 的价值，特别是以备将来使用。

为阈值定时器寄存器设置合适的延迟，必要时0x07寄存器。

设置 INTE = 1（寄存器0x01）以启用中断。

进入正常操作模式

按照此过程进入正常测量模式。

读取寄存器0x03和0x04以获得 12 位勒克斯读数。

将价值存储为组合力士。

写入 0000 0000 以寄存器0x0C进入临时测量模式。

等待至少 1.6 秒 （2x 800ms）。

如有必要，请联系Maxim缩短此时间。

读取寄存器0x03和0x04以获得 12 位勒克斯读数。

将价值存储为近似勒克斯。

写入 IRGainC 以注册0x0C退出临时测量模式。

计算：实际勒克斯 = 近似勒克斯 - 红外演员 × （近似勒克斯 - 组合勒克斯）

实际上，勒克斯是真正的环境光勒克斯读数。

大约勒克斯 = 荧光灯和 WLED 灯的组合勒克斯，大约。

大约勒克斯>组合勒克斯，用于白炽灯和阳光，通常

如需帮助计算合适的红外能量调节器，请联系Maxim应用团队并提供您的玻璃样品。数据可以直接从实验室测试中生成。

根据上面计算的实际勒克斯设置适当的背光强度。

使用 ComboLux 作为参考（因为这是器件的正常工作模式），设置适当的勒克斯上限阈值（寄存器 0x05）和勒克斯下限阈值（寄存器 0x06）。

虚拟读取 INTS 位（寄存器0x00）以清除先前设置的任何中断。

等待硬件中断。

这是程序花费大量时间的地方。

在硬件中断时，读取寄存器0x00以确认 INTS=1。

如果 INTS=1，请转到上面的步骤 7。

否则，如果 INTS=0，则在检查其他硬件中断源后返回步骤 16。

审核编辑：郭婷