OPT3007 ultradunne omgevingslichtsensor

Licht is verantwoordelijk voor ons gezichtsvermogen. Het woord licht verwijst naar het zichtbare lichtspectrum, dat deel uitmaakt van elektromagnetische straling. Van alle andere spectrums van elektromagnetische straling kunnen mensen alleen het zichtbare lichtspectrum zien. De golflengte van zichtbaar licht is van 400 nm tot 700 nm. Een omgevingslichtsensor is een apparaat dat wordt gebruikt om dit zichtbare licht te meten. Deze sensor is meestal te vinden in smartphones en andere mobiele apparaten. Deze sensor wordt toegepast om de lichtomstandigheden van de apparaten te regelen. Er zijn drie typen omgevingslichtsensoren:fotodiode, fototransistors en fotonische geïntegreerde schakelingen. Photonic IC bevat zowel fototransistoren als een versterker op één apparaat. Een van zo'n IC is OPT3007.

Wat is een OPT3007 IC?

OPT3007 is een ultradunne omgevingslichtsensor die de intensiteit van zichtbaar licht kan meten. Deze sensor kan eenvoudig worden gekoppeld aan microcontrollers. De digitale signalen worden doorgegeven met behulp van I2C- en SMBus-communicatieprotocollen.

Deze sensor bevat infraroodonderdrukking waardoor hij het licht kan meten met een spectrale respons die overeenkomt met het menselijk oog. Deze sensor is niet overdreven gevoelig voor niet-ideale deeltjes en microschaduwen.

Om ideale verlichtingservaringen voor mensen te creëren, hebben omgevingslichtsensoren de voorkeur boven fotodiodes en fotoweerstanden. OPT3007 is in staat om licht te meten dat vergelijkbaar is met menselijke waarneming onder hoge infrarode lichtomstandigheden, zoals halogeen- of zonlichtbronnen.

Blokdiagram van OPT3007

De sensor moet hetzelfde lichtspectrum meten dat de mens ziet om optische omstandigheden te creëren die optimaal zijn voor de mens. OPT3007 heeft ook een afwijzing van infraroodstralen om de menselijke ervaring nauwkeurig weer te geven.

Voor de gegeven lichtomstandigheden kan OPT3007 automatisch het optimale volledige bereik voorspellen met een automatische functie voor het instellen van het volledige bereik.

Zowel I2C- als SMBus-interfaces zijn compatibel met OPT3007. De twee pinnen -SCL klokpin en SDA open-drain bidirectionele datapin, worden gebruikt om de OPT3007 op de bus aan te sluiten.

Deze sensor werkt als een slave-apparaat voor zowel I2C als SMBus. Om met de sensor te communiceren, initieert de master eerst een I2C-startcommando. Met behulp van een zeven-bits slave-adres 1000101, adresseert de master het slave-apparaat.

Circuitdiagram

In het schakelschema wordt het meten van omgevingslicht beschreven met OPT3007, die op een flexibele PCB is gemonteerd. Toepassingen die een regeling vereisen als functie van het omgevingslicht, maken gebruik van omgevingslichtsensoren. OPT3007 heeft twee categorieën interface:elektrische interface en optische interface.

I2C SDA- en SCL-pinnen worden gebruikt om de sensor te koppelen aan een microcontroller. In een elektrische interface zijn deze SDA- en SCL-pinnen verbonden met dezelfde pin van de microcontroller. Pull-up weerstanden zijn aangesloten tussen de voeding en de SDA- en SCL-pinnen. Om de snelheid, het vermogen, de ruisimmuniteit en andere vereisten in evenwicht te brengen, kan de weerstandskeuze worden geoptimaliseerd.

Om de hoeveelheid koppeling in de communicatielijnen te minimaliseren, moeten de juiste lay-outpraktijken worden gebruikt. Er zijn twee manieren waarop ruis in de communicatielijnen kan worden geïntroduceerd.

Eén manier is door signaalranden tussen de twee communicatielijnen zelf capacitief te koppelen en de andere manier is door ruisbronnen in het systeem te schakelen. Als u in een lawaaierige omgeving werkt, moet u de communicatielijn afschermen om te voorkomen dat de ruis het systeem binnendringt.

In het circuit is OPT3007 gemonteerd op een flexibele PCB met een uitsparing waarmee de licht om de sensor te verlichten. De afmetingen en tolerantie van deze uitsparing kunnen de prestaties van het optische gezichtsveld van het systeem beïnvloeden.

Het gezichtsveld is de hoek waaronder de hoekrespons 50% is van de maximale waarde van de systeemrespons. Het gezichtsveld van het systeem is afhankelijk van de rotatie-as.

Beschrijving van OPT3007 vastzetten

OPT3007 is verkrijgbaar als ultraklein 6-pins Picostar-pakket. De pinbeschrijving van dit IC is zoals hieronder.

• A1 is de aardingspin GND.
• B1 is de NC zonder verbinding.
• C1 is de voedingspin VDD. Op deze pin wordt een spanning van 1,6 V tot 3,6 V geleverd.
• A2 is de I2C-klokpen SCL. Het is een digitale ingangspin. Deze pin is verbonden met een voedingsspanning van 1,6 V tot 5,5 V via een weerstand van 10 kΩ.
• B2-pin is de NC zonder verbinding.
• C2 is de digitale input/output-pin SDA. Het is de I2C-gegevenspin. Deze pin is via een weerstand van 10 kΩ verbonden met de voedingsspanning.

Specificaties van OPT3007

Specificaties van de OPT3007 ultradunne omgevingslichtsensor zijn als volgt-

• OPT3007 is een luxmeter die de intensiteit van zichtbaar licht meet.
• Het meetbereik van deze sensor is van 0,01 lux tot 83k lux.
• Deze sensor heeft een automatische instelling voor volledige schaal.
• 23-bits effectief dynamisch bereik met automatisch bereik voor versterking is ook aanwezig in deze sensor.
• Deze sensor werkt met een lage bedrijfsstroom van 1,8 µA.
• Het bedrijfstemperatuurbereik van OPT3007 is van -40°C tot 85°C.
• OPT3007 heeft vaste I2C-adressen.
• Deze sensor heeft een breed voedingsbereik van 1,6V tot 3,6V.
• Precisie optische filtering is aanwezig in deze sensor om de fotopische reactie van het menselijk oog te evenaren.
• Deze sensor bevat 5,5Vhandeld-tolerante I/O.
• OPT3007 heeft een kleine vormfactor.
• VDD-naar-aarde-spanningstoevoer voor dit IC ligt in het bereik van -0,5V tot 6V.
• Deze sensor is verkrijgbaar als een ultraklein Picostar-pakket.

Toepassingen

Toepassingen van OPT3007 zijn als volgt-

• Vanwege zijn ultrakleine formaat wordt deze sensor gebruikt in smartwatches en draagbare elektronica.
• Camera's.
• Tablet- en notebookcomputers.
• Deze sensor wordt gebruikt om de achtergrondverlichting van het scherm te regelen.
• Lichtregelsystemen maken ook gebruik van deze sensor.
• Deze sensor wordt ook toegepast voor fitnessbanden voor de gezondheid.
• OPT3007 kan worden gebruikt als vervanging voor fotodiodes en fotoweerstanden.

Alternatieve IC

Sommige IC's die als alternatief voor OPT3007 kunnen worden gebruikt, zijn OPT3004, OPT3006, OPT3002, OPT301, enz...

OPT3007 is een dunne wafel van actief silicium. Het bevat geen mechanische bescherming of versterking. Deze sensor moet dus met de juiste zorg worden behandeld. Houd het optische oppervlak van het apparaat vrij van vingerafdrukken, kanalen, enz...

Meer informatie over de elektrische kenmerken en werking van de sensor is te vinden in de datasheet van Texas Instruments. Welke extra voorzorgsmaatregelen heeft u genomen bij het gebruik van deze sensor?

Afbeeldingcredits:Texas Instruments