CN215984860U - 一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路 - Google Patents

Abstract

一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路。该光敏传感器电路组装成PCBA，它包括PCB、IIC插座、电阻、电容、OPT3001光感应芯片，所述OPT3001光感应芯片为一具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器ALS；OPT3001光感应芯片包括SDA引脚、SCL引脚、INT引脚、ADDR引脚、VDD引脚、GND引脚，所述SDA引脚、SCL引脚、INT引脚分别接入IIC插座，所述VDD引脚为输出引脚，用于接入PGU图像单元，OPT3001光感应芯片通过IIC进行驱动。该光敏传感器电路设置传感器控制单元及控制电路，能立刻检测到环境光参数的改变，进而来调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度。

Description

一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路

技术领域

本实用新型涉及光学显示设备，特别是一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路。

背景技术

增强现实抬头显示器AR-HUD是通过内部特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中，将胎压、速度、转速、导航等驾驶辅助信息投射到汽车前挡风玻璃上，使驾驶员在行车中，无需低头就能查看汽车相关信息，从而能获得更好的行车安全性、交互便捷性、行车智能性。

AR-HUD整体结构主要包括主控PCB板、LED光源、投影显示以及反射镜组件，其中主控PCB板为AR-HUD的整体的电子电路控制系统，主控PCB板主要由电子电路元器件及IC芯片组成，并构成光学显示的各个标准化控制模块，从而使得AR-HUD得以高效、精准运行。

目前，AR-HUD的硬件控制平台还不完善，主要存在以下问题：

1、缺乏PGU亮度调节装置，以适应人眼的舒适度，现有HUD的光源始终是一个亮度，在中午时太阳光线很强，HUD画面就会看不清，而晚上光线太弱，HUD画面则太刺眼，对驾驶员的舒适度和体验感都带来不好的效果。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，该光敏传感器电路设置有传感器控制单元及控制电路，能立刻检测到环境光参数的改变，进而来调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度。

本实用新型中，MCU为微控制单元，CAN为控制器局域网络，ALS为数字环境光传感器，TVS为瞬态二极管，PSRR为电源电压噪声抑制系数。

为了解决上述现有技术问题,本实用新型的技术方案是:

本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，所述光敏传感器电路组装成一PCBA，它包括PCB、IIC插座、电阻、电容、OPT3001光感应芯片，所述OPT3001光感应芯片为一具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 ALS；

所述OPT3001光感应芯片包括SDA引脚、SCL引脚、INT引脚、ADDR引脚、VDD引脚、GND引脚，所述SDA引脚、SCL引脚、INT引脚分别接入IIC插座，所述VDD引脚为输出引脚，用于接入PGU图像单元，所述OPT3001光感应芯片通过IIC进行驱动，所述OPT3001光感应芯片的驱动地址通过ADDR进行配置，所述SDA引脚线为数据线，所述SCL引脚线为控制线， IIC驱动完成后，通过读取响应的寄存器地址获取OPT3001光感应芯片的相关数据并用来验证传感器，所述光学显示硬件控制平台用于AR_HUD的系统控制，所述PCBA安装在AR_HUD的出光口上方，并设计安装成一个特殊的角度来感应来自汽车挡风玻璃透过的太阳光，根据太阳起落的角度，OPT3001能立刻检测到光参数的改变，然后通过VDD引脚进行控制输出至PGU，调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度；

所述INT引脚为信号中断功能引脚，用来检测外部设备，当外部设备拉低INT引脚时触发外部中断；

所述IIC插座的引脚还连接MCU，所述光敏传感器电路通过IIC插座与MCU通讯；

所述光敏传感器电路还包括电源输入接口ALS3.3V，所述光学显示硬件控制平台还包括DC-DC 12V转3.3V供电电路，所述ALS3.3V接口与DC-DC 12V转3.3V供电电路相连接，所述DC-DC 12V转3.3V供电电路采用DCDC_TPS54240芯片；

所述电源输入接口ALS3.3V与DC-DC 12V转3.3V供电电路之间还设置有磁珠，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；

所述光敏传感器电路为3.3V电压，所述光敏传感器电路的电流小于2毫安，所述DCDC_TPS54240芯片为DC_DC电源管理芯片，所述DC_DC电源管理芯片功率大，能通过大电流而不会损坏，能将直流高压转换成直流低压，能保证恒定低压，所述DC_DC电源管理芯片包括输入输出隔离、最大电流限制、输出短路保护、输入反接保护、过流保护、过温度保护，所述过温度保护包括内部温度超过85度时关闭输出，内部温度低于80度时恢复工作。

一天中，太阳对地球照射的光角度不同，则光线的强弱也就不一样，传统的HUD的光源始终是一个亮度，在中午时太阳光线很强，HUD画面就会看不清，而晚上光线太弱，HUD画面则太刺眼，对驾驶员的舒适度和体验感都带来不好的效果，所述光敏传感器电路通过设计环境光传感器和相关电路，根据太阳光的强弱而对HUD的亮度进行调节，对驾驶员的舒适度和体验感都带来非常好的效果。

进一步，所述光敏传感器电路采用IIC插座的5个引脚作为输入端，OPT3001光感应芯片为六个引脚，所述 AADR引脚线设置有两个并联的电阻，用于信号选择；

进一步，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间分别设置有静电防护管，用于避免插座带来的静电影响和提升该系统静电防护能力；

进一步，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与电源输入接口ALS3.3V之间分别设置有一电平上拉电阻，用于电平上拉，同时提高DC_DC芯片的信号的噪声容限，增强抗干扰能力，所述电平上拉电阻为10K电阻，功耗小、发热较少；

进一步，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间还分别串接有一33欧防干扰电阻，用于抑制插座带来的尖峰信号的干扰。

本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路,其有益效果有：

1、该光敏传感器电路设置有传感器控制单元及控制电路，能立刻检测到环境光参数的改变，进而来调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度；

2、在插座端输入或输出口增加ESD静电防护管，提升系统静电防护能力。

附图说明

图1，为本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路的主电路图；

图2，为本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路的静电防护管设置的电路图；

图3，为本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路的电源输入接口ALS3.3V端的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例：

如图1~图3，本实用新型一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，所述光敏传感器电路组装成一PCBA，它包括PCB、IIC插座J1、电阻、电容、OPT3001光感应芯片，所述OPT3001光感应芯片为一具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 ALS；

所述OPT3001光感应芯片包括SDA引脚、SCL引脚、INT引脚、ADDR引脚、VDD引脚、GND引脚，所述SDA引脚、SCL引脚、INT引脚分别接入IIC插座J1，所述VDD引脚为输出引脚，用于接入PGU图像单元，所述OPT3001光感应芯片通过IIC进行驱动，所述OPT3001光感应芯片的驱动地址通过ADDR进行配置，所述SDA引脚线为数据线，所述SCL引脚线为控制线， IIC驱动完成后，通过读取响应的寄存器地址获取OPT3001光感应芯片的相关数据并用来验证传感器，所述光学显示硬件控制平台用于AR_HUD的系统控制，所述PCBA安装在AR_HUD的出光口上方，并设计安装成一个特殊的角度来感应来自汽车挡风玻璃透过的太阳光，根据太阳起落的角度，OPT3001能立刻检测到光参数的改变，然后通过VDD引脚进行控制输出至PGU，调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度；

所述光敏传感器电路采用IIC插座的5个引脚作为输入端，OPT3001光感应芯片为六个引脚，所述 AADR引脚线设置有两个并联的电阻R8、R9，用于信号选择；

所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间分别设置有静电防护管ESD1、ESD2、ESD3，用于避免插座带来的静电影响和提升该系统静电防护能力；

所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与电源输入接口ALS3.3V之间分别设置有电平上拉电阻R5、R6、R7，用于电平上拉，同时提高DC_DC芯片的信号的噪声容限，增强抗干扰能力，所述电平上拉电阻为10K电阻，功耗小、发热较少；

所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间还分别串接有一33欧防干扰电阻R2、R3、R4，用于抑制插座带来的尖峰信号的干扰。

所述INT引脚为信号中断功能引脚，用来检测外部设备，当外部设备拉低INT引脚时触发外部中断；

所述IIC插座的引脚还连接MCU，所述光敏传感器电路通过IIC插座与MCU通讯；

所述光敏传感器电路还包括电源输入接口ALS3.3V，所述光学显示硬件控制平台还包括DC-DC 12V转3.3V供电电路，所述ALS3.3V接口与DC-DC 12V转3.3V供电电路相连接，所述DC-DC 12V转3.3V供电电路采用DCDC_TPS54240芯片；

所述电源输入接口ALS3.3V与DC-DC 12V转3.3V供电电路之间还设置有磁珠，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；

所述光敏传感器电路为3.3V电压，所述光敏传感器电路的电流小于2毫安，所述DCDC_TPS54240芯片为DC_DC电源管理芯片，所述DC_DC电源管理芯片功率大，能通过大电流而不会损坏，能将直流高压转换成直流低压，能保证恒定低压，所述DC_DC电源管理芯片包括输入输出隔离、最大电流限制、输出短路保护、输入反接保护、过流保护、过温度保护，所述过温度保护包括内部温度超过85度时关闭输出，内部温度低于80度时恢复工作。

一天中，太阳对地球照射的光角度不同，则光线的强弱也就不一样，传统的HUD的光源始终是一个亮度，在中午时太阳光线很强，HUD画面就会看不清，而晚上光线太弱，HUD画面则太刺眼，对驾驶员的舒适度和体验感都带来不好的效果，所述光敏传感器电路通过设计环境光传感器和相关电路，根据太阳光的强弱而对HUD的亮度进行调节，对驾驶员的舒适度和体验感都带来非常好的效果。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，其特征在于：

所述光敏传感器电路组装成一PCBA，它包括PCB、IIC插座、电阻、电容、OPT3001光感应芯片，所述OPT3001光感应芯片为一具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 ALS；

所述OPT3001光感应芯片包括SDA引脚、SCL引脚、INT引脚、ADDR引脚、VDD引脚、GND引脚，所述SDA引脚、SCL引脚、INT引脚分别接入IIC插座，所述VDD引脚为输出引脚，用于接入PGU图像单元，所述OPT3001光感应芯片通过IIC进行驱动，所述OPT3001光感应芯片的驱动地址通过ADDR进行配置，所述SDA引脚线为数据线，所述SCL引脚线为控制线， IIC驱动完成后，通过读取响应的寄存器地址获取OPT3001光感应芯片的相关数据并用来验证传感器，所述光学显示硬件控制平台用于AR_HUD的系统控制，所述PCBA安装在AR_HUD的出光口上方，并设计安装成一个特殊的角度来感应来自汽车挡风玻璃透过的太阳光，根据太阳起落的角度，OPT3001能立刻检测到光参数的改变，然后通过VDD引脚进行控制输出至PGU，调节PGU的亮度，以适应人眼的舒适度；

所述INT引脚为信号中断功能引脚，用来检测外部设备，当外部设备拉低INT引脚时触发外部中断；

所述IIC插座的引脚还连接MCU，所述光敏传感器电路通过IIC插座与MCU通讯；

所述光敏传感器电路还包括电源输入接口ALS3.3V，所述光学显示硬件控制平台还包括DC-DC 12V转3.3V供电电路，所述ALS3.3V接口与DC-DC 12V转3.3V供电电路相连接，所述DC-DC 12V转3.3V供电电路采用DCDC_TPS54240芯片；

所述电源输入接口ALS3.3V与DC-DC 12V转3.3V供电电路之间还设置有磁珠，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；

所述光敏传感器电路为3.3V电压，所述光敏传感器电路的电流小于2毫安，所述DCDC_TPS54240芯片为DC_DC电源管理芯片，所述DC_DC电源管理芯片功率大，能通过大电流而不会损坏，能将直流高压转换成直流低压，能保证恒定低压，所述DC_DC电源管理芯片包括输入输出隔离、最大电流限制、输出短路保护、输入反接保护、过流保护、过温度保护，所述过温度保护包括内部温度超过85度时关闭输出，内部温度低于80度时恢复工作。

2.根据权利要求1所述的一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，其特征在于，所述光敏传感器电路采用IIC插座的5个引脚作为输入端，OPT3001光感应芯片为六个引脚，所述 ADDR引脚线设置有两个并联的电阻，用于信号选择。

3.根据权利要求1所述的一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，其特征在于，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间分别设置有静电防护管，用于避免插座带来的静电影响和提升该系统静电防护能力。

4.根据权利要求1所述的一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，其特征在于，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与电源输入接口ALS3.3V之间分别设置有一电平上拉电阻，用于电平上拉，同时提高DC_DC芯片的信号的噪声容限，增强抗干扰能力，所述电平上拉电阻为10K电阻，功耗小、发热较少。

5.根据权利要求1所述的一种光学显示硬件控制平台的光敏传感器电路，其特征在于，所述SDA引脚线、INT引脚线、SCL引脚线与IIC插座之间还分别串接有一33欧防干扰电阻，用于抑制插座带来的尖峰信号的干扰。

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