基于接近檢測傳感器的手持式觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計者必須仔細(xì)考慮玻璃對接近檢測傳感器的影響。絕大多數(shù)智能手機(jī)屏幕上都帶有一個玻璃罩，而且有些手機(jī)使用的是黑色玻璃。玻璃對光傳感器的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：首先，應(yīng)該考慮入射到IC環(huán)境光傳感器的光強(qiáng)有所衰減;其次，LED的發(fā)射光經(jīng)過玻璃反射后重新回到傳感器，由此可能引入一定串?dāng)_(圖3)。

圖3. 串?dāng)_示意圖—無擋光板。

緩解這一問題的方法有許多種，一種方式是在發(fā)射器和接收器之間安裝擋光板(圖4)，可大幅降低反射后注入傳感器的光強(qiáng);另一種方式是使發(fā)射器和接收器盡量靠近玻璃，確保電路板沒有反射。

圖4. 簡單擋光板的例子。

開/關(guān)門限的設(shè)置

將接近檢測傳感器集成到系統(tǒng)后，一個經(jīng)常遇到的問題是如何正確選擇接近檢測的門限，以便在用戶通話期間打開或關(guān)閉屏幕。門限設(shè)置須確保出現(xiàn)錯誤判斷的幾率非常低，而且能夠支持絕大多數(shù)使用者的情況。例如，對于淺色頭發(fā)的用戶，當(dāng)手機(jī)的接近檢測傳感器面向頭發(fā)的方向靠近時，所反射的信號強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于深色頭發(fā)。

MAX44000的接近檢測傳感器對于標(biāo)準(zhǔn)的850nm IR發(fā)射器具有出色的靈敏度(2.7nW/cm?/LSB)。這意味著MAX44000不僅可以在黑色玻璃的下方有效檢測信號，對于深色頭發(fā)的用戶同樣可以保持有效的信號檢測。此外，MAX44000的接近檢測傳感器能夠抑制高達(dá)100,000 lux的直射太陽光強(qiáng)，確保室外環(huán)境下的工作性能。

最后一項(xiàng)需要考慮的因素是對傳感器增加一個滯回，采取這一措施的原因與在比較器電路增加滯回的原因相同。當(dāng)輸入信號恰好位于門限附近時，任何噪聲都會造成輸出信號的隨機(jī)切換，這是我們不希望發(fā)生的現(xiàn)象。接近檢測傳感器也是如此。

一種簡單(但功耗較大)的軟件實(shí)施方案是定期輪詢傳感器，如果超出門限的計數(shù)值達(dá)到一定限值，而且屏幕是打開的，則關(guān)閉屏幕;否則，如果屏幕已關(guān)閉，則將其打開。初看起來這種方式是可行的，但用戶握持設(shè)備的方式可能造成計數(shù)值在門限附近波動，導(dǎo)致屏幕錯誤地打開或關(guān)閉。

解決問題的一種方法是在軟件中設(shè)置滯回。例如，如果計數(shù)值達(dá)到150次(假設(shè)接近檢測傳感器工作于8位模式)或以上時，控制觸摸屏從“開”至“關(guān)”;那么，只有當(dāng)計數(shù)值下降到135次或以下時，才控制觸摸屏從“關(guān)”至“開”。此外，在一段時間保持這種電平的相關(guān)性非常有用，其作用相當(dāng)于一個低通濾波器，可以降低噪聲引起的誤操作。

如果已經(jīng)使能中斷(對于接近檢測和ALS，寄存器0x01，1:0位)，這些寄存器可以設(shè)置芯片使其無需通過I?C不斷輪詢傳感器。如上所述，可利用寄存器0x0A的第2位和第3位設(shè)置中斷之前的延遲。延遲可以是通過門限后的1、4、8或16個連續(xù)采樣。寄存器0x0B和0x0C設(shè)置門限，以及觸發(fā)中斷的計數(shù)值為高于門限的數(shù)值還是低于門限的數(shù)值。