在手持式觸摸屏系統(tǒng)中增添接近檢測(cè)傳感器 (2)
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tctr852088 發(fā)布時(shí)間：2012-07-17 08:38:14
使用該功能時(shí)需要謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)，特別是當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流較大時(shí)。短時(shí)間的大電流驅(qū)動(dòng)脈沖使得電源上出現(xiàn)尖峰電流，可能在MAX44000周?chē)a(chǎn)生噪聲。有兩種方式解決這一問(wèn)題：對(duì)發(fā)射二極管進(jìn)行去耦，或?qū)AX44000的電源與發(fā)射二極管電源隔離開(kāi)。去耦電容的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，但缺點(diǎn)是必須非?？拷麺AX44000和發(fā)射二極管安裝。由于這一方式多數(shù)情況下足以解決上述問(wèn)題，終端用戶(hù)應(yīng)首先嘗試這一方案，然后再考慮采用替代方案。圖2所示電路同時(shí)采用了兩種方案，當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中并不需要這樣。
設(shè)計(jì)者必須仔細(xì)考慮玻璃對(duì)接近檢測(cè)傳感器的影響。絕大多數(shù)智能手機(jī)屏幕上都帶有一個(gè)玻璃罩，而且有些手機(jī)使用的是黑色玻璃。玻璃對(duì)光傳感器的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，應(yīng)該考慮入射到IC環(huán)境光傳感器的光強(qiáng)有所衰減;其次，LED的發(fā)射光經(jīng)過(guò)玻璃反射后重新回到傳感器，由此可能引入一定串?dāng)_.
緩解這一問(wèn)題的方法有許多種，一種方式是在發(fā)射器和接收器之間安裝擋光板,可大幅降低反射后注入傳感器的光強(qiáng);另一種方式是使發(fā)射器和接收器盡量靠近玻璃，確保電路板沒(méi)有反射。
開(kāi)/關(guān)門(mén)限的設(shè)置
將接近檢測(cè)傳感器集成到系統(tǒng)后，一個(gè)經(jīng)常遇到的問(wèn)題是如何正確選擇接近檢測(cè)的門(mén)限，以便在用戶(hù)通話(huà)期間打開(kāi)或關(guān)閉屏幕。門(mén)限設(shè)置須確保出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷的幾率非常低，而且能夠支持絕大多數(shù)使用者的情況。例如，對(duì)于淺色頭發(fā)的用戶(hù)，當(dāng)手機(jī)的接近檢測(cè)傳感器面向頭發(fā)的方向靠近時(shí)，所反射的信號(hào)強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于深色頭發(fā)。
MAX44000的接近檢測(cè)傳感器對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的850nm IR發(fā)射器具有出色的靈敏度(2.7nW/cm²/LSB)。這意味著MAX44000不僅可以在黑色玻璃的下方有效檢測(cè)信號(hào)，對(duì)于深色頭發(fā)的用戶(hù)同樣可以保持有效的信號(hào)檢測(cè)。此外，MAX44000的接近檢測(cè)傳感器能夠抑制高達(dá)100,000 lux的直射太陽(yáng)光強(qiáng)，確保室外環(huán)境下的工作性能。
最后一項(xiàng)需要考慮的因素是對(duì)傳感器增加一個(gè)滯回，采取這一措施的原因與在比較器電路增加滯回的原因相同。當(dāng)輸入信號(hào)恰好位于門(mén)限附近時(shí)，任何噪聲都會(huì)造成輸出信號(hào)的隨機(jī)切換，這是我們不希望發(fā)生的現(xiàn)象。接近檢測(cè)傳感器也是如此。
一種簡(jiǎn)單(但功耗較大)的軟件實(shí)施方案是定期輪詢(xún)傳感器，如果超出門(mén)限的計(jì)數(shù)值達(dá)到一定限值，而且屏幕是打開(kāi)的，則關(guān)閉屏幕;否則，如果屏幕已關(guān)閉，則將其打開(kāi)。初看起來(lái)這種方式是可行的，但用戶(hù)握持設(shè)備的方式可能造成計(jì)數(shù)值在門(mén)限附近波動(dòng)，導(dǎo)致屏幕錯(cuò)誤地打開(kāi)或關(guān)閉。
解決問(wèn)題的一種方法是在軟件中設(shè)置滯回。例如，如果計(jì)數(shù)值達(dá)到150次(假設(shè)接近檢測(cè)傳感器工作于8位模式)或以上時(shí)，控制觸摸屏從“開(kāi)”至“關(guān)”;那么，只有當(dāng)計(jì)數(shù)值下降到135次或以下時(shí)，才控制觸摸屏從“關(guān)”至“開(kāi)”。此外，在一段時(shí)間保持這種電平的相關(guān)性非常有用，其作用相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器，可以降低噪聲引起的誤操作。
如果已經(jīng)使能中斷(對(duì)于接近檢測(cè)和ALS，寄存器0x01，1:0位)，這些寄存器可以設(shè)置芯片使其無(wú)需通過(guò)I²C不斷輪詢(xún)傳感器。如上所述，可利用寄存器0x0A的第2位和第3位設(shè)置中斷之前的延遲。延遲可以是通過(guò)門(mén)限后的1、4、8或16個(gè)連續(xù)采樣。寄存器0x0B和0x0C設(shè)置門(mén)限，以及觸發(fā)中斷的計(jì)數(shù)值為高于門(mén)限的數(shù)值還是低于門(mén)限的數(shù)值。
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