APDS-9960传感器引脚配置_识别原理_应用电路

自动化正在应用于许多应用程序，以简化任务、提高效率和可靠性。随着技术的进步，这被应用于智能手机以增加最终用户的体验。在电子产品中，传感器对于实现自动化功能非常有用。

其中一些传感器是触摸传感器、接近传感器、陀螺仪传感器、手势检测传感器等。但随着设备尺寸的优化，可能无法将所有这些传感器集成在一个芯片上。这个问题可以通过使用多用途传感器来解决。这些多用途传感器具有不止一种类型的传感元件，可以感知多种因素。APDS-9960 就是此类多用途传感器之一，可以检测距离、颜色等。

基本概念

APDS-9960是一款数字接近、手势和环境光传感器，它是一种多用途传感器。它用于各种智能手机、机器人等以检测手势、环境光和接近度。该传感器为手势检测提供准确的值。

APDS-9960是多功能运动和环境光解决方案，主要包括六轴运动控制器，环境光计测单元，远距离红外接收器，红外发射器，近距离红外传感器和温度传感器。

引脚配置

APDS-9960器件提供 8 引脚封装，不同引脚的引脚说明如下 ：

• Pin-1：SDA，是一个I2C串行数据终端。此引脚用于I2C通信。
• Pin-2：INT，是中断引脚。该引脚在中断事件期间为低电平有效。
• Pin-3：LDR，是LED驱动器输入引脚。该引脚用作接近LED的LED驱动器输入。它为LED驱动器连接一个恒定电源。
• Pin-4：LEDK，是LED阴极引脚。当使用内部LED驱动电路时，此引脚连接到LDR引脚。
• Pin-5：LEDA，是LED阳极引脚。此引脚连接到PCB上的VLEDA。
• Pin-6：GND，是电源接地引脚。
• Pin-7：SCL，为I2C串行时钟输入端脚。此引脚用于为I2C串行数据提供时钟信号。
• Pin-8：VDD，是电源引脚。可以应用2.4V至3.6V的电源电压。

功能框图

APDS-9960设备具有接近感应引擎、环境光感应引擎、RGB颜色感应引擎和手势检测模块。APDS-9960很容易与任何微控制器接口，因为它使用I2C通信协议，其功能框图如下所示：

该设备有一个用作红外信号源的LED，当设备前方有障碍物或执行任何手势时，LED产生的红外信号或从障碍物表面反射回来的红外信号。APDS-9960上的光电二极管会检测到这种反射光。基于这种反射光的特性，可以确定环境光强度、物体的接近度和手势等因素。

功能特性

APDS-9960设备的规格特性内容如下所示：

• 该设备在光学模块中具有环境光感应、接近感应、RGB颜色感应和手势检测功能。
• 为了与现有封装兼容，IR LED和工厂校准的LED驱动器被整合在一起。
• UR和IR阻挡滤光片用于环境光感测和RGB颜色感测。
• 环境光感测和RGB颜色感测也具有可编程增益和积分时间。
• 红、蓝、绿和透明光强度数据由RGB颜色感应提供。
• 由于其非常高的灵敏度，该设备也适用于在深色玻璃后面的操作。
• 为了补偿由于不需要的 IR 反射引起的系统偏移，Proximity引擎包含偏移调整寄存器。
• 在接近引擎中，IR LED强度在出厂时已调整。这消除了由于组件变化而对终端设备进行校准的需要。
• 自动环境光减法进一步改善了Proximity引擎的结果。
• 邻近引擎还包含一个饱和指示位。
• 为了感应来自各个方向的反射红外能量，手势检测引擎有四个独立的光电二极管，对不同的方向敏感。
• 手势检测引擎还具有自动激活、环境光减法、串扰消除、双8位数据转换器、节能互换延迟、32数据集FIFO和中断驱动的I2C通信。
• 手势检测引擎还有一个用于IR LED电流的可编程驱动器。
• APDS-9960包含I2C总线快速模式兼容接口，数据速率高达400kHz。
• 为I2C通信提供了专用中断引脚。
• APDS-9960采用尺寸为3.94×2.36×1.35 mm的小型封装。
• APDS-9960以卷带封装形式在市场上销售。
• 该器件可在最高3.8V的电源电压下工作。
• APDS-9960的存储温度范围为-40°C至85°C。
• APDS-9960的最大LED电源电压为4.5V。
• APDS-9960设备支持7位I2C总线寻址协议。

应用电路

使用接近感应系统时，内部LED可能会产生大于100mA的快速开关电流脉冲，从而导致错误。为避免这种情况，在连接APDS-9960时必须考虑某些预防措施。

在电路中使用APDS-9960时，通过将相当模拟的电源连接到VDD并将嘈杂的电源连接到LED，可以减少在LED脉冲期间耦合回设备的电源噪声。为提供电流浪涌，将一个1μF低ESR去耦电容器放置在尽可能靠近VDD引脚的位置。在LED稳压器的输出端，LEDA引脚上放置了一个大容量存储电容器和另一个去耦电容器。

当APDS-9960由单电源供电时，一个22Ω电阻器与VDD电源线串联使用。为了滤除电源噪声，使用了一个1μF的低ESR电容器。

主要应用

APDS-9960设备的一些应用如下如下所述：

• 提供的不同功能包括环境光感应、手势检测、RGB颜色感应和接近感应。
• APDS-9960用于智能手机的触摸屏。
• 对于机械开关更换，使用此设备。
• 为了计算色温，使用了APDS-9960 的 RGB感测。
• 为了调整电视、智能手机等的背光，使用了APDS-9960设备的接近感应引擎。
• 手势机器人技术还利用了该设备中存在的不同传感引擎。
• 在医疗器械方面。
• 液晶显示器。
• RGB显示器和RGB评级使用 APDS-9960。

APDS-9960器件采用8引脚封装，市场上可用作该设备替代品的一些其它设备是GY-7620，而可用作接近感应替代品型号器件是VL53LOX、TCRT5000。

总结

APDS-9960芯片采用低功耗CMOS工艺制造，尺寸为9.0x8.5mm，采用I2C接口，可以快速有效地检测环境亮度和变动，精准检测静态/动态的活动，检测空调和暖气开关，支持多种滤光片可以克服彩色干扰，避免照明源型号对传感器的影响，支持I2C接口，通过灵活的I2C接口，APDS-9960可以用于智能手机、嵌入式系统以及多种移动应用场景。