الضوء هو المسؤول عن حاسة البصر لدينا. تشير كلمة ضوء إلى طيف الضوء المرئي ، وهو جزء من الإشعاع الكهرومغناطيسي. من بين جميع الأطياف الأخرى للإشعاع الكهرومغناطيسي ، يمكن للبشر رؤية طيف الضوء المرئي فقط. يتراوح الطول الموجي للضوء المرئي من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر. جهاز استشعار الضوء المحيط هو جهاز يستخدم لقياس هذا الضوء المرئي. يوجد هذا المستشعر عادةً في الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة الأخرى. يتم تطبيق هذا المستشعر للتحكم في ظروف الإضاءة للأجهزة. أجهزة استشعار الضوء المحيط من ثلاثة أنواع: ضوئي ، الترانزستورات الضوئية ، والدوائر المتكاملة الضوئية. يحتوي IC الفوتوني على كلاً من الترانزستورات الضوئية و المضخم على جهاز واحد. واحد من هذه IC هو OPT3007.

ما هو OPT3007 IC؟

OPT3007 عبارة عن مستشعر ضوئي محيط رقيق للغاية يمكنه قياس شدة الضوء المرئي. يمكن توصيل هذا المستشعر بسهولة بوحدات التحكم الدقيقة. يتم تمرير الإشارات الرقمية باستخدام I2C وبروتوكولات الاتصال SMBus.

يحتوي هذا المستشعر على خاصية رفض الأشعة تحت الحمراء التي تساعده على قياس الضوء باستجابة طيفية تطابق العين البشرية. هذا المستشعر ليس شديد الحساسية للجزيئات غير المثالية والظلال الدقيقة.

OPT3007 مستشعر الضوء المحيط

لإنشاء تجارب إضاءة مثالية للبشر ، تُفضل أجهزة استشعار الضوء المحيط على الصمامات الثنائية الضوئية ومقاومات الضوء. OPT3007 قادر على قياس ضوء مشابه للإدراك البشري تحت ظروف إضاءة الأشعة تحت الحمراء العالية مثل مصادر الهالوجين أو أشعة الشمس.

مخطط كتلة OPT3007

يجب أن يقيس المستشعر نفس طيف الضوء الذي يراه الإنسان لخلق ظروف بصرية مثالية للإنسان. يحتوي OPT3007 أيضًا على رفض للأشعة تحت الحمراء لتمثيل التجربة البشرية بدقة.

بالنسبة لظروف الإضاءة المحددة ، يمكن لـ OPT3007 التنبؤ تلقائيًا بنطاق المقياس الكامل الأمثل مع ميزة إعداد النطاق الكامل التلقائي.

مخطط كتلة من OPT3007

تتوافق واجهات I2C و SMBus مع OPT3007. يتم استخدام دبوسين على مدار الساعة -SCL ودبوس بيانات ثنائي الاتجاه مفتوح التصريف SDA ، لتوصيل OPT3007 بالحافلة.

“مشاكل وحلول تحليل دارة الصمام الثنائي ”

يعمل هذا المستشعر كجهاز تابع لكل من I2C و SMBus. للتواصل مع المستشعر ، يبدأ السيد أولاً أمر بدء I2C. باستخدام عنوان تابع مكون من سبعة بتات 1000101 ، يخاطب السيد الجهاز التابع.

مخطط الرسم البياني

في الرسم البياني للدائرة ، يتم قياس الضوء المحيط باستخدام OPT3007 ، والذي يتم تركيبه على مرن ثنائي الفينيل متعدد الكلور لقد تم وصفه. التطبيقات التي تتطلب التحكم كدالة للضوء المحيط تستخدم مستشعرات الضوء المحيط. يحتوي OPT3007 على فئتين من الواجهة - الواجهة الكهربائية والواجهة الضوئية.

يتم استخدام دبابيس I2C SDA و SCL لربط المستشعر بوحدة تحكم دقيقة. في الواجهة الكهربائية ، يتم توصيل دبابيس SDA و SCL بنفس دبوس المتحكم الدقيق. يتم توصيل مقاومات السحب بين مزود الطاقة ودبابيس SDA و SCL. لتحقيق التوازن بين السرعة والقوة والحصانة من الضوضاء والمتطلبات الأخرى ، يمكن تحسين اختيار المقاوم.

لتقليل مقدار الاقتران في خطوط الاتصال ، يجب استخدام ممارسات التخطيط المناسبة. هناك طريقتان يمكن من خلالهما إدخال الضوضاء في خطوط الاتصال.

إحدى الطرق هي من اقتران حواف الإشارة بالسعة بين خطي الاتصال أنفسهم والطريقة الأخرى هي من خلال تبديل مصادر الضوضاء الموجودة في النظام. عند العمل في بيئة صاخبة ، قم بحماية خط الاتصال لمنع الضوضاء من الدخول إلى النظام.

في الدائرة ، يتم تثبيت OPT3007 على لوحة الدوائر المطبوعة المرنة بفتحة تسمح للضوء بإضاءة المستشعر. يمكن أن تؤثر أبعاد هذا الفصل والتسامح فيه على أداء مجال الرؤية البصري للنظام.

مجال الرؤية هو الزاوية التي تكون فيها الاستجابة الزاوية 50٪ من القيمة القصوى لاستجابة النظام. يعتمد مجال رؤية الأنظمة على محور الدوران.

وصف الدبوس لـ OPT3007

يتوفر OPT3007 كحزمة Picostar صغيرة جدًا ذات 6 أسنان. وصف دبوس هذا IC على النحو التالي.

مخطط دبوس من OPT3007

A1 هو الدبوس الأرضي GND.
B1 هو رقم التعريف الشخصي بدون اتصال NC.
C1 هو دبوس مزود الطاقة VDD. يتم تزويد هذا الدبوس بجهد من 1.6 فولت إلى 3.6 فولت.
A2 هو SCL على مدار الساعة I2C. إنه دبوس إدخال رقمي. هذا الدبوس متصل بمصدر جهد يتراوح من 1.6 فولت إلى 5.5 فولت من خلال المقاوم 10 كيلو أوم.
B2 دبوس هو لا اتصال دبوس NC.
C2 هو طرف الإدخال / الإخراج الرقمي SDA. إنه دبوس بيانات I2C. يتم توصيل هذا الدبوس بمصدر الجهد من خلال المقاوم 10 kΩ.

مواصفات OPT3007

مواصفات مستشعر الضوء المحيط الرقيق للغاية OPT3007 هي كما يلي:

OPT3007 هو مقياس لوكس يقيس شدة الضوء المرئي.
نطاق القياس لهذا المستشعر من 0.01 لوكس إلى 83 ألف لوكس.
يحتوي هذا المستشعر على ميزة ضبط تلقائي كاملة النطاق.
يوجد أيضًا نطاق ديناميكي فعال 23 بت مع نطاق اكتساب تلقائي في هذا المستشعر.
يعمل هذا المستشعر بتيار تشغيل منخفض يبلغ 1.8 أمبير.
نطاق درجة حرارة التشغيل OPT3007 من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية.
OPT3007 لديه عناوين I2C ثابتة.
يحتوي هذا المستشعر على نطاق إمداد طاقة واسع من 1.6 فولت إلى 3.6 فولت.
يوجد ترشيح بصري دقيق في هذا المستشعر لمطابقة الاستجابة الضوئية للعين البشرية.
يحتوي هذا المستشعر على 5.5Vhandeld I / O متسامح.
OPT3007 له عامل شكل صغير.
VDD لإمداد الجهد الأرضي لهذا IC في نطاق -0.5V إلى 6V.
يتوفر هذا المستشعر في حزمة Picostar صغيرة جدًا.

التطبيقات

تطبيقات OPT3007 هي كما يلي:

نظرًا لصغر حجمه ، يستخدم هذا المستشعر في الساعات الذكية والأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء.
الكاميرات.
أجهزة الكمبيوتر اللوحية والمحمولة.
يستخدم هذا المستشعر للتحكم في الإضاءة الخلفية للشاشة.
تستفيد أنظمة التحكم في الإضاءة أيضًا من هذا المستشعر.
يتم تطبيق هذا المستشعر أيضًا على نطاقات اللياقة الصحية.
يمكن استخدام OPT3007 كبديل للديودات الضوئية ومقاومات الضوء.

بديل IC

بعض IC التي يمكن استخدامها كبديل لـ OPT3007 هي OPT3004 ، OPT3006 ، OPT3002 ، OPT301 ، إلخ ...

OPT3007 عبارة عن رقاقة رقيقة من السيليكون النشط. لا يحتوي على أي حماية ميكانيكية أو تعزيز. لذلك ، يجب التعامل مع هذا المستشعر بعناية مناسبة. حافظ على السطح البصري للجهاز نظيفًا من أي بصمات أصابع أو مجرى هواء ، إلخ ...

يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول الخصائص الكهربائية وعمل المستشعر في ورقة البيانات المقدمة بواسطة شركة Texas Instruments . ما الاحتياطات الإضافية التي اتخذتها أثناء استخدام هذا المستشعر؟

اعتمادات الصورة: شركة Texas Instruments