OPT3007 Ultra-Thin Umgebungslichtsensor

Licht ist verantwortlich für unseren Sehsinn. Das Wort Licht bezieht sich auf das sichtbare Lichtspektrum, das Teil der elektromagnetischen Strahlung ist. Unter allen anderen Spektren elektromagnetischer Strahlung kann der Mensch nur das sichtbare Lichtspektrum sehen. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt zwischen 400 nm und 700 nm. Ein Umgebungslichtsensor ist ein Gerät, mit dem dieses sichtbare Licht gemessen wird. Dieser Sensor ist normalerweise in Smartphones und anderen Mobilgeräten zu finden. Dieser Sensor dient zur Steuerung der Lichtverhältnisse der Geräte. Es gibt drei Arten von Umgebungslichtsensoren: Fotodiode , Fototransistoren und photonische integrierte Schaltkreise. Der photonische IC enthält sowohl Fototransistoren als auch einen Verstärker auf einem Gerät. Einer dieser ICs ist OPT3007.

Was ist ein OPT3007 IC?

OPT3007 ist ein ultradünner Umgebungslichtsensor, der die Intensität des sichtbaren Lichts messen kann. Dieser Sensor kann leicht mit Mikrocontrollern verbunden werden. Die digitalen Signale werden mit weitergeleitet I2C und SMBus-Kommunikationsprotokolle.

Dieser Sensor enthält eine Infrarotunterdrückung, mit deren Hilfe das Licht mit einer spektralen Antwort gemessen werden kann, die dem menschlichen Auge entspricht. Dieser Sensor ist nicht übermäßig empfindlich gegenüber nicht idealen Partikeln und Mikroschatten.

OPT3007 Umgebungslichtsensor

Um ein ideales Beleuchtungserlebnis für den Menschen zu schaffen, werden Umgebungslichtsensoren gegenüber Fotodioden und Fotowiderständen bevorzugt. OPT3007 ist in der Lage, Licht ähnlich der menschlichen Wahrnehmung unter Bedingungen mit hohem Infrarotlicht wie Halogen oder Sonnenlichtquellen zu messen.

Blockdiagramm des OPT3007

Der Sensor sollte das gleiche Lichtspektrum messen, das der Mensch sieht, um optische Bedingungen zu schaffen, die für den Menschen optimal sind. OPT3007 verfügt auch über eine Infrarotstrahlabweisung, um die menschliche Erfahrung genau darzustellen.

Für die gegebenen Lichtverhältnisse kann der OPT3007 mit einer automatischen Funktion zur Einstellung des Vollbereichs automatisch den optimalen Vollbereich vorhersagen.

Blockdiagramm des OPT3007

Sowohl I2C- als auch SMBus-Schnittstellen sind mit OPT3007 kompatibel. Die beiden Pins -SCL-Taktstift und bidirektionaler SDA-Open-Drain-Datenstift werden verwendet, um den OPT3007 mit dem Bus zu verbinden.

Dieser Sensor fungiert als Slave-Gerät für I2C und SMBus. Um mit dem Sensor zu kommunizieren, initiiert der Master zuerst einen I2C-Startbefehl. Unter Verwendung einer 7-Bit-Slave-Adresse 1000101 adressiert der Master das Slave-Gerät.

Schaltplan

Im Schaltplan Messung des Umgebungslichts mit OPT3007, das auf einem flexiblen montiert ist PCB wird beschrieben. Anwendungen, die eine Steuerung in Abhängigkeit vom Umgebungslicht erfordern, verwenden Umgebungslichtsensoren. OPT3007 verfügt über zwei Kategorien von Schnittstellen: Elektrische Schnittstelle und optische Schnittstelle.

I2C-SDA- und SCL-Pins werden verwendet, um den Sensor mit einem Mikrocontroller zu verbinden. In einer elektrischen Schnittstelle sind diese SDA- und SCL-Pins mit demselben Pin des Mikrocontrollers verbunden. Pull-up-Widerstände sind zwischen der Stromversorgung und den SDA- und SCL-Pins angeschlossen. Um Geschwindigkeit, Leistung, Störfestigkeit und andere Anforderungen auszugleichen, kann die Auswahl des Widerstands optimiert werden.

Um das Ausmaß der Kopplung in die Kommunikationsleitungen zu minimieren, sollten geeignete Layoutpraktiken angewendet werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Rauschen in die Kommunikationsleitungen eingeführt werden kann.

Ein Weg besteht darin, Signalflanken kapazitiv zwischen den beiden Kommunikationsleitungen selbst zu koppeln, und der andere Weg besteht darin, Rauschquellen zu schalten, die im System vorhanden sind. Wenn Sie in einer lauten Umgebung arbeiten, schirmen Sie die Kommunikationsleitung ab, um zu verhindern, dass Geräusche in das System gelangen.

In der Schaltung ist der OPT3007 auf einer flexiblen Leiterplatte mit einer Aussparung montiert, durch die das Licht den Sensor beleuchten kann. Die Abmessungen und Toleranzen dieses Ausschnitts können die Leistung des optischen Sichtfelds des Systems beeinflussen.

Das Sichtfeld ist der Winkel, in dem die Winkelantwort 50% des Maximalwerts der Systemantwort beträgt. Das Sichtfeld des Systems hängt von der Drehachse ab.

Pin Beschreibung des OPT3007

OPT3007 ist als ultrakleines 6-poliges Picostar-Gehäuse erhältlich. Die Pin-Beschreibung dieses ICs ist wie folgt.

Pin-Diagramm-von-OPT3007

• A1 ist der Erdungsstift GND.
• B1 ist der No-Connection-Pin NC.
• C1 ist der Stromversorgungsstift VDD. An diesen Pin wird eine Spannung von 1,6 V bis 3,6 V angelegt.
• A2 ist der I2C-Taktstift SCL. Es ist ein digitaler Eingangspin. Dieser Pin ist über einen 10-kΩ-Widerstand mit einer Spannungsversorgung von 1,6 V bis 5,5 V verbunden.
• Der B2-Pin ist der No-Connection-Pin NC.
• C2 ist der digitale Eingangs- / Ausgangspin SDA. Es ist der I2C-Daten-Pin. Dieser Pin ist über einen 10-kΩ-Widerstand mit der Spannungsversorgung verbunden.

Technische Daten des OPT3007

Die technischen Daten des ultradünnen Umgebungslichtsensors OPT3007 lauten wie folgt:

• OPT3007 ist ein Luxmeter, der die Intensität des sichtbaren Lichts misst.
• Der Messbereich dieses Sensors reicht von 0,01 Lux bis 83 k Lux.
• Dieser Sensor verfügt über eine automatische Skaleneinstellung.
• In diesem Sensor ist auch ein effektiver 23-Bit-Dynamikbereich mit automatischer Verstärkungsmessung vorhanden.
• Dieser Sensor arbeitet mit einem niedrigen Betriebsstrom von 1,8 µA.
• Der Betriebstemperaturbereich des OPT3007 reicht von -40 ° C bis 85 ° C.
• OPT3007 hat feste I2C-Adressen.
• Dieser Sensor verfügt über einen großen Stromversorgungsbereich von 1,6 V bis 3,6 V.
• In diesem Sensor ist eine präzise optische Filterung vorhanden, die der photopischen Reaktion des menschlichen Auges entspricht.
• Dieser Sensor enthält 5,5 V handeldolerante E / A.
• OPT3007 hat einen kleinen Formfaktor.
• Die Spannungsversorgung zwischen VDD und Masse für diesen IC liegt im Bereich von -0,5 V bis 6 V.
• Dieser Sensor ist als ultrakleines Picostar-Paket erhältlich.

Anwendungen

Anwendungen von OPT3007 sind wie folgt:

• Aufgrund seiner extrem geringen Größe wird dieser Sensor in Smartwatches und tragbarer Elektronik verwendet.
• Kameras.
• Tablet- und Notebook-Computer.
• Dieser Sensor dient zur Steuerung der Hintergrundbeleuchtung des Displays.
• Auch Lichtsteuersysteme nutzen diesen Sensor.
• Dieser Sensor wird auch für Gesundheitsfitnessbänder verwendet.
• OPT3007 kann als Ersatz für Fotodioden und Fotowiderstände verwendet werden.

Alternativer IC

Einige der ICs, die als Alternative zu OPT3007 verwendet werden können, sind OPT3004, OPT3006, OPT3002, OPT301 usw.

OPT3007 ist ein dünner Wafer aus aktivem Silizium. Es enthält keinen mechanischen Schutz oder Verstärkung. Daher sollte dieser Sensor mit der richtigen Sorgfalt behandelt werden. Halten Sie die optische Oberfläche des Geräts frei von Fingerabdrücken, Kanälen usw.

Weitere Informationen zu den elektrischen Eigenschaften und der Funktionsweise des Sensors finden Sie im Datenblatt von Texas Instruments . Welche zusätzlichen Vorsichtsmaßnahmen haben Sie bei der Verwendung dieses Sensors getroffen?

Bildnachweis: Texas Instruments