超毅電子為您介紹環(huán)境光傳感器的應(yīng)用，基于環(huán)境光傳感器用于控制顯示屏亮度，其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需要三大部分，監(jiān)測(cè)環(huán)境光強(qiáng)的光傳感器，控制背光輸入電流的執(zhí)行器。

環(huán)境光傳感器（ALS）集成電路正在越來(lái)越多地用于各種顯示器和照明設(shè)備，以節(jié)省電能，改善用戶(hù)體驗(yàn)。借助ALS解決方案，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可設(shè)計(jì)手持?jǐn)?shù)碼成品使用根據(jù)環(huán)境光的強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。因?yàn)楸彻庹彰鞯暮碾娏吭谡麄€(gè)系統(tǒng)的總耗電量中占有很大的比例，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的背光亮度控制，可節(jié)省大量的電能。此外它還能夠改善用戶(hù)體驗(yàn)，讓顯示屏亮度根據(jù)環(huán)境光條件自行調(diào)整到最佳狀態(tài)，不會(huì)出出光差很大時(shí)經(jīng)常去手動(dòng)調(diào)節(jié)背光。

  一、環(huán)境光傳感器

圖1實(shí)施背光控制的系統(tǒng)框圖。

在這套組合中，光傳感器是關(guān)鍵的級(jí)成部分，因?yàn)樗蛳到y(tǒng)的其他模塊提供環(huán)境光強(qiáng)信息。光傳感器必須具備將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)入大調(diào)節(jié)裝置以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。

  所示為早期分立光敏二極管電路環(huán)境光傳感電路，從圖中可以看出，該電路需要一個(gè)或多個(gè)運(yùn)算放大器，一個(gè)用于電流到電壓的轉(zhuǎn)換，還需要一級(jí)放大，提供附加增益。它還包括一些分支電路，用于供電，確保高度可靠的信號(hào)鏈。而在空間極其寶貴的應(yīng)用中，所需元件的數(shù)量過(guò)多可能導(dǎo)致空間受限問(wèn)題。這里還存在一個(gè)更細(xì)微的問(wèn)題。具體而言，理想情況下，應(yīng)確保環(huán)境光的測(cè)量模似了人眼對(duì)光線(xiàn)的響應(yīng)機(jī)制。這通常借助CIE提供的視學(xué)亮度曲線(xiàn)（見(jiàn)圖3）。然而，光電二極管很少能夠完全模擬這種響應(yīng)機(jī)制，因?yàn)樗鼈兺ǔ＞哂泻芨叩募t外靈敏度。在紅外強(qiáng)度較大的光照條件（譬如白熾燈或日光）下，這種紅外靈敏度會(huì)造成錯(cuò)誤地判斷光線(xiàn)強(qiáng)度。

二、解決方案

  解決上述問(wèn)題的方法之一就是使用兩個(gè)光電二極管：一個(gè)采用對(duì)可見(jiàn)光和紅外光都很靈敏感的元件，另一個(gè)采用只對(duì)紅外LED光敏感的元件。最終用前都的響應(yīng)值減去后者的響應(yīng)值，將紅外干擾降到最小，獲得準(zhǔn)確的可見(jiàn)光響應(yīng)。

這種解決方案雖然有效，卻增加了分立電路的占用空間。通常實(shí)現(xiàn)起來(lái)也是很困難，甚至不可能讓兩個(gè)分立的光電二極管配合得足夠緊密，以便能達(dá)到更好消除紅外干擾的目的。如果不配備精密放大器（譬如對(duì)數(shù)放大器），動(dòng)態(tài)范圍可能很小。換句話(huà)說(shuō)，很難利用這種組合獲得可重復(fù)的結(jié)果。

  超毅電子為你提供的高集成度環(huán)境光傳感器解決方案不公能夠獲得比人眼光學(xué)系統(tǒng)更真實(shí)的光強(qiáng)度數(shù)據(jù)，還能夠節(jié)省大量空間。采用I²C通信協(xié)議，使其與微控制器的連接方式更簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸更快。除此之外，該解決方案的高集成特性使其能夠于有如柔性電纜，安裝在離方電路板距離合適的位置。