環境光および赤外線近接センサー MAX44000

EVALUATION KIT AVAILABLE
19-5859; Rev 0; 10/11
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
概要
特長
MAX44000は、広いダイナミックレンジの環境光センサー
と赤外線近接センサーを組み合わせており、タッチスク
リーンの携帯デバイスに最適なソリューションです。
♦♦小型UTDFN-Opto (2mm x 2mm x 0.6mm)
パッケージ
MAX44000の消費電流は、環境光検出と近接検出にお
いて、外部IR LED電流を含めわずか11µA (時間平均)です。
♦♦低電力動作
5µA (環境モード)
7µA (環境および近接モード)
70µA (環境および近接モード、
100mA LED電流を含む)
内蔵の環境光センサーは広いダイナミックレンジの0.03
lux〜65,535 luxの測定を行えます。IR近接検出器は内蔵
のIR LEDドライバと整合しています。全読取り値はI2C通信
バスで提供されます。割込み端子がプログラマブルである
ため、データ用のデバイスのポーリングの必要性が最小
限になり、マイクロコントローラのリソースが開放され、
システムソフトウェアのオーバーヘッドが減り、最終的に
消費電力が削減されます。
♦♦VDD = 1.7V〜3.6V
♦♦優れた光源整合
プログラマブルな緑およびIRチャネル利得
♦♦シングルパルスIR LEDドライバ内蔵
10mA〜110mAのプログラマブル範囲
環境キャンセレーション内蔵
MAX44000は外部IR LEDを駆動するように設計されて
おり、1.7V〜3.6VのVDDで動作可能です。動作電流は、
環境光センサーのみがイネーブルされている場合はわず
か5µA、近接レシーバとドライバがイネーブルされている
場合は7µAです。
♦♦温度範囲：-40℃〜+105℃
アプリケーション
+は鉛(Pb)フリー/RoHS準拠パッケージを表します。
*EP = エクスポーズドパッド
型番
スマートフォン
アクセサリ
PART
TEMP RANGE
PIN-PACKAGE
MAX44000GDT+
-40NC to +105NC
6 OTDFN-EP*
「標準アプリケーション回路」はデータシートの最後に記載され
ています。
産業用センサー
プレゼンス検出
簡略ブロックダイアグラム
VDD
VLED
VDD
ALS
PGA
VIS + IR
(ALS)
MICROCONTROLLER
14-BIT
SDA
MAX44000
IR LED
SCL
ALS
PGA
IR (ALS)
I2C
INT
14-/8-BIT
AMBIENT
CANCELLATION
IR (PRX)
PRX
PGA
GND
DRV
GND
本データシートは日本語翻訳であり、相違及び誤りのある可能性があります。 設計の際は英語版データシートを参照してください。
価格、納期、発注情報についてはMaxim Direct (0120-551056)にお問い合わせいただくか、Maximのウェブサイト
(japan.maximintegrated.com)をご覧ください。
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Continuous Power Dissipation (TA = +70NC)
6-Pin OTDFN (derate 11.9mW/NC above +70NC)............. 953mW
Operating Temperature Range......................... -40NC to +105NC
Soldering Temperature (reflow).......................................+260NC
All Pins to GND.....................................................-0.3V to +4.0V
Output Short-Circuit Current Duration........................Continuous
Continuous Input Current into Any Terminal.................... Q20mA
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute
maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +105°C, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
AMBIENT LIGHT RECEIVER CHARACTERISTICS
Maximum Ambient Light
Sensitivity
Fluorescent light (Note 2)
Ambient Light Saturation Level
0.03
Lux/LSB
65,535
Lux
Gain Error
Green LED 538nm response, TA = +25NC
(Note 2)
Light Source Matching
Fluorescent/incandescent light
10
%
Infrared Transmittance
850nm vs. 538nm, TA = +25NC
0.5
%
Ultraviolet Transmittance
363nm vs. 538nm, TA = +25NC
2
%
Dark Current Level
100ms conversion time, 0 lux, TA = +25NC
0
Count
14-bit resolution, has 50Hz/60Hz rejection
100
ADC Conversion Time
ADC Conversion Time Accuracy
15
12-bit resolution
25
10-bit resolution
6.25
8-bit resolution
1.56
ms
6
TA = -40NC to +105NC
0.7
TA = +25NC
%
%
INFRARED PROXIMITY RECEIVER CHARACTERISTICS
Maximum Proximity Detection
Sensitivity
850nm IR LED, 60µW/cm2
Sunlight Rejection Offset
No reflector 0 to 100k lux
Sunlight Rejection Gain Error
With reflector 0 to 100k lux
2
1.5
mW/cm2/
LSB
0
Counts
0.1
Counts/
klux
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
MAX44000
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +105°C, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
IR LED TRANSMITTER
Minimum IR LED Drive Current
Sink
10
mA
Maximum IR LED Drive Current
Sink
110
mA
Current Control Step
10
mA
IOUT = 110mA, VDRV = 1.5V
12
Current Control Accuracy
IOUT = 50mA, VDRV = 1.5V
10
IOUT = 10mA, VDRV = 1.5V
12
DRV Leakage Current
IOUT = 0mA, VDRV = 3.6V
0.1
Voltage Compliance of DRV Pin
IDRV = 110mA, DIOUT = 10%; VDRV = 3.6V
0.5
IDRV = 100mA, DIOUT = 2%, VDRV = 3.6V
0.6
Internal Transmit Pulse Width
100
%
FA
V
Fs
POWER SUPPLY
Power-Supply Voltage
Quiescent Current
(Ambient Mode)
Software Shutdown Current
1.7
VDD
Is
ISHDN
TA = +25NC
3.6
V
5
10
FA
0.1
0.3
0.6
TA = -40NC to +105NC
Quiescent Current Proximity
During IR LED pulsed operation
375
Quiescent Current (ALS +
Proximity, Time Average)
With proximity and ALS sensing on
6.8
FA
100
ms
Power-Up Time
tON
DIGITAL CHARACTERISTICS (SDA, SCL, INT)
ISINK = 6mA
VOL
Output Low Voltage (SDA, INT)
INT Leakage Current
SDA, SCL Input Current
I2C Input Low Voltage
VIL_I2C
SDA, SCL
I 2C
VIH_I2C
SDA, SCL
Input High Voltage
Input Capacitance
Maxim Integrated
600
FA
FA
0.06
0.4
V
0.01
1000
nA
0.01
1000
nA
0.4
V
1.6
V
3
pF
3
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +105°C, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
400
kHz
I2C TIMING CHARACTERISTICS
Serial-Clock Frequency
fSCL
Bus Free Time Between STOP
and START
tBUF
1.3
Fs
Hold Time (Repeated) START
Condition
tHD,STA
0.6
Fs
Low Period of the SCL Clock
tLOW
1.3
Fs
High Period of the SCL Clock
tHIGH
0.6
Fs
Setup Time for a REPEATED
START
tSU.STA
0.6
Fs
Data Hold Time
tHD,DAT
0
Data Setup Time
tSU,DAT
100
SDA Transmitting Fall Time
Setup Time for STOP Condition
0.9
ISINK P 6mA, tR and tF between 0.3 x VDD
and 0.7 x VDD
tF
0.6
tSP
0
Fs
ns
100
tSU,STO
Pulse Width of Suppressed Spike
ns
Fs
50
ns
Note 1: All devices are 100% production tested at TA = +25NC. Temperature limits are guaranteed by design.
Note 2: Guaranteed by design. Green 538nm LED chosen for production so that the IC responds to 100 lux flourescent light with
100 lux.
標準動作特性
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. All devices are 100% production tested at TA = +25°C.
Temperature limits are guaranteed by design.)
ADC COUNT vs. DISTANCE
vs. LED DRIVE CURRENT
ADC COUNT
80
60
200
IOUT = 110mA
150
IOUT = 50mA
100
40
270 370 470 570 670 770 870 970 1070
WAVE LENGTH (nm)
200
WHITE CARD
150
GREY CARD
50
0
0
0
250
100
IOUT = 20mA
50
20
4
250
ADC COUNT
GREEN CHANNEL
RED CHANNEL
CIE CURVE
ADC COUNT vs. DISTANCE vs. OBJECT
300
MAX44000 toc02a
100
300
MAX44000 toc01
120
MAX44000 toc02b
SPECTRUM RESPONSE
NORMALIZED OUTPUT
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
0
20
40
60
80
DISTANCE (mm)
100
120
140
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
DISTANCE (mm)
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. All devices are 100% production tested at TA = +25°C.
Temperature limits are guaranteed by design.)
1000
INCANDESCENT
800
100
50
600
400
200
BLACK GLASS REFLECTOR
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE
vs. TEMPERATURE
9
TA = +85°C
7
5
4
TA = +25°C
TA = -40°C
3
2
1
30
20
ROTATED WITH AXIS BETWEEN
PIN 1/2/3 AND 4/5/6
10
9
8
7
6
5
4
3
STANDARD AMBIENT MODE
DARKROOM CONDITION
0
1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7
SUPPLY VOLTAGE (V)
Maxim Integrated
40
STANDARD AMBIENT MODE
DARKROOM CONDITION
VDD = 1.7 V TO 3.6V
10
TA = +105°C
6
50
OUTPUT ERROR vs. TEMPERATURE
COUNTS (UNITS)
SUPPLY CURRENT (µA)
8
60
11
MAX44000 toc05
10
70
-90 -70 -50 -30 -10 10 30 50 70 90
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
LUMINOSITY ANGLE (°)
10k 20k 30k 40k 50k 60k 70k 80k
SUNLIGHT (LUX)
REFERENCE METER READING (LUX)
80
0
0
0
MAX44000 toc04
MAX44000 toc03b
PRXTIM, PRXPGA : 0x02 = 1111 xxxx
LED CURRENT: 0x03 = xxxx 1110 for 100mA
WITH NO REFLECTOR, PROX COUNT STAYED
AT 0 AT ALL lux LEVEL
WITH A BLACK GLASS AS REFLECTOR AND
lux LEVEL CHANGED FROM 50 TO 75000 lux
PROX COUNTS DROPPED BY 7% AT MID-ADC RANGE
PROX COUNT DROPPED BY 35% AT QUARTER
ADC RANGE
90
MAX44000 toc06
1200
NO REFLECTOR
100
RELATIVE SENSITIVITY (% FROM 0°)
ADC COUNT
FLUORESCENT
ADC COUNT
ALSTIM[1:0] = 00
ALSPGA[1:0] = 10
1400
150
MAX44000 toc03
1600
RADIATION PATTERN
SUNLIGHT REJECTION
LIGHT SENSITIVITY vs. LUX LEVEL
1800
2
1
0
-40
-15
10
35
60
85
110
TEMPERATURE (°C)
5
MAX44000
標準動作特性(続き)
標準動作特性(続き)
(VDD = 1.8V, TMIN – TMAX = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. All devices are 100% production tested at TA = +25°C.
Temperature limits are guaranteed by design.)
SUPPLY CURRENT vs. LUX
SUPPLY CURRENT vs. TIME
MAX44000 toc08
MAX44000 toc07
30
STANDARD AMBIENT MODE
SUPPLY CURRENT (µA)
25
AMBIENT +
PROXIMITY MODE
IDRV
50mA/div
20
15
IDD
200µA/div
10
5
0
1
10
100
1000
100k
10k
100µs/div
LUX
120
140
110mA IDRV SETTING
100
120
IDRV (mA)
80
100
80
60
60
50mA IDRV SETTING
40
40
10mA IDRV SETTING
20
20
0
5
10
SINK CURRENT (mA)
6
15
20
70
60
TOTAL CURRENT (uA)
THE DATA WAS TAKEN ON
THE INTERRUPT PIN
MAX44000 toc10
160
MAX44000 toc09
180
TOTAL CURRENT CONSUMPTION
INCLUDING IR LED CURRENT
vs. IR LED CURRENT LEVEL
IR LED CURRENT vs. OUTPUT DRIVE
VOLTAGE, IDRV vs. VDRV
MAX44000 toc11
OUTPUT LOW VOLTAGE
vs. SINK CURRENT
OUTPUT LOW VOLTAGE (V)
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
ITOTAL = IDD + IIR_LED
AMBIENT + PROXIMITY MODE
100ms INTEGRATION TIME
ITOTAL
50
40
30
20
IDD
10
0
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
VDRV (V)
20
40
60
80
100
120
IR LED LEVEL (mA)
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
MAX44000
ピン配置
TOP VIEW
+
VDD
1
GND
2
DRV
3
MAX44000
EP*
6
SDA
5
SCL
4
INT
*EP = EXPOSED PAD, CONNECT TO GND.
端子説明
端子
1
名称
VDD
電源
機能
2
GND
グランド
3
DRV
IR LED電流ドライバ
4
割込み。アクティブロー出力。
5
INT
SCL
6
SDA
I2Cデータ
EP
—
I2Cクロック
エクスポーズドパッド。EPは内部でGNDに接続されています。EPはGNDに接続する必要があります。
詳細
MAX44000は、広いダイナミックレンジの環境光センサー
と内蔵の赤外線近接センサーを組み合わせています。ダイ
は光学的透過性を備えた(UTDFN-Opto)パッケージ内に
実装されています。IC内のフォトダイオードアレイによって
光が電流に変換され、低電力回路によって処理されてデ
ジタル値になります。データはI2Cインタフェースによって
読取り可能な出力レジスタに格納されます。
このICは、3種類のフォトダイオード(緑色光フォトダイオード
と2種類の赤外線フォトダイオード)を内蔵しています。環境
光検出(Ambient light sensing、ALS)は、それぞれの
利得を適用した後に赤外線ALSフォトダイオード信号を緑
色光ALSフォトダイオード信号から減算することによって
達成されます。赤外線近接フォトダイオードは近赤外線信号
Maxim Integrated
(具体的には850nm)での感度が向上するように最適化さ
れているため、近接センサー測定に使用することができ
ます。
ALSモードでは、ALSフォトダイオードが2つのADCに
接続されます。ユーザーは、緑色光ALS信号のみ、赤外線
ALS信号のみ、または緑色光ALSと赤外線ALSのフォト
ダイオードの差分表示を選択することができます。
近接検出モードでは、赤外線近接フォトダイオードが近接
レシーバ回路に接続され、さらに8ビットADCに接続され
ます。
このICのアナログ設計の大きな特長として、低電力設計、
シングルパルス近接受信動作、および割込み端子動作の
3つがあります。
7
このICは1.7V〜3.6VのVDDで動作して、ALSモードでの
消費電流はわずか5µAで、近接モードでは時間平均で7µA
です。チップに内蔵されたIR近接検出器DC環境除去回路
は内蔵IR LEDトランスミッタのパルス動作に同期され、
外部の変動性IRソースに対するノイズ耐性を高めています。
この方式には、他の方式に比べてIR LEDの消費電力が低減
され、850nmのIR LEDを使用する場合に赤色光の問題
がなくなるという効果もあります。消費電力は、外部のIR
LEDの電流消費も含めて11µA (時間平均)に低減されます。
プログラマブルな割込み機能を備えているため、データ
のためにデバイスを連続的に監視する必要がなくなり、大幅
な省電力化につながります。
環境光の検出
この環境光センサーは、人間の目と同様に明るさを検出
するように設計されています。これを達成するために、光
センサーは人間の目の明所視感度曲線と同一のスペクト
ル感度を備える必要があります(図1を参照)。明所視感度
曲線とのわずかな相違によって、環境光センサーが捕捉す
る明るさが大幅に異なる可能性があります。しかし、小型
でコスト効率の高いパッケージで理想的な明所視感度曲
線を再現しようとするのは、実際には困難です。代わりに
このICでは、スペクトル感度の異なる2種類のフォトダイ
オード(緑色光と赤外線)を使用して、両極端の光源(蛍光灯
と白熱灯)が市販の照度計と完全に整合するように、それ
明所視感度曲線は、波長に対する標準的な人間の目の感
度を表します。図1および図2から分かるように、人間の
目は555nm (緑)にピーク感度があります。人間の目には、
赤外線(700nm以上)と紫外線(400nm以下)の放射に対す
る感度がありません。
光源による違いは、可視スペクトルの範囲を超えた部分
にも存在します。たとえば、同じ可視光照度(ルクス)を持つ
蛍光灯と白熱灯の光源では、IR放射の成分が大幅に異な
ります(人間の目では見ることができないため)。シリコン
フォトダイオードはこの赤外線放射を捕捉することができ
るため、光スペクトルの違いが光センサーの照度測定に
影響する可能性があります。白熱電球や太陽光のような高
いIR成分を持つ光源は、人間の目が感じるよりもはるか
に明るい環境として捉えられます。それに対して、蛍光灯
やLEDベースのシステムなどの光源には、赤外線成分が
ほとんど含まれません。このICは、それらの影響を最小限
に抑えつつ、多様な照明条件で高精度のルクス応答を出
力するための補償技術を備えています。
ユーザー設定可能な緑色光チャネルとIRチャネルの利得調整
レジスタを備えているため、暗色ガラスまたはカラーガラス
の下に光センサーを配置する場合のように、アプリケーション
に応じて光センサーの応答を調整することができます。
120
120
100
100
80
STANDARD ALS
(GREEN-RED)
60
40
20
80
GREEN CHANNEL
RED CHANNEL
CIE CURVE
60
40
20
0
0
270 370 470 570 670 770 870 970 1070
270 370 470 570 670 770 870 970 1070
WAVELENGTH (nm)
WAVELENGTH (nm)
図1. スペクトル応答と理想的な明所視感度曲線との比較
8
ぞれの感度に対して適切な利得係数を使用した増幅と
減算をチップ上で行います。
NORMALIZED OUTPUT
NORMALIZED RESPONSE
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
図2. 標準的なMAX44000の同一利得での緑色光チャネルとIR
チャネルの応答
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
ます。外部赤外線LEDのパルス駆動にシングルパルス技術
を使用しているため、リモコン、電子バラストなどの固定
周波数の外部赤外線放射に対しても耐性があり、より信頼
性の高い赤外線近接センサーの動作につながります。
近接検出では、外付けの、パルス状の赤外線LED光源を
使用して、制御された量の赤外線を放射します。外部の物
体がこの赤外線放射の一部をICに向けて反射した場合、
内蔵の光検出器によって検出されます。検出された反射光の
量を使用して、物体とセンサーとの近接度が判定されます。
LEDドライバ
このICは、パルス状の電流を出力に供給するLEDドライバ
を備えています。パルスの振幅はI2Cインタフェースを介し
て10mAステップで0〜110mAの範囲で設定可能です。
DRV端子は低電圧コンプライアンスを備えているため、
より低い電圧レールからIR LEDを駆動することが可能で、
場合によっては1.8Vレールも使用可能です。高精度の
電流駆動によって製品間の個体差による変動が排除され
るため、性能が向上します。
センサーからの距離が等しい場合でも、異なる物体から
反射される赤外線放射の量はテクスチャーや色によって
異なる可能性があるという事実を考慮することが重要
です。
このICは、赤外線近接センサーの受信経路に環境キャン
セレーション回路を内蔵しています。この方式によって、
大量のDC IR放射が存在する状況でも動作可能になってい
レジスタの説明
REGISTER
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x00
0x04
R
STATUS
Interrupt Status
PWRON PRXINTS ALSINTS
CONFIGURATION
Main Configuration
Receive Configuration
Transmit Configuration
TRIM
1
1
1
MODE[2:0]
1
PRXINTE ALSINTE
0x01
0x24
R/W
ALSPGA[1:0]
0x02
0x00
R/W
0x03
0x00
R/W
ALSTIM[1:0]
DRV[3:0]
ADC DATA
ADC High Byte (ALS)
ADC Low Byte (ALS)
ADC Byte (PROX)
OFL
0x04
0x00
R
ALSDATA[7:0]
ALSDATA[13:8]
0x05
0x00
R
PRXDATA[7:0]
0x16
0x00
R
0x06
0x00
R/W
0x07
0x00
R/W
0x08
0x00
R/W
0x09
0x00
R/W
THRESHOLD SET
ALS Upper Threshold
(High Byte)
ALS Upper Threshold
(Low Byte)
ALS Lower Threshold
(High Byte)
ALS Lower Threshold
(Low Byte)
Maxim Integrated
UPTHR[13:8]
UPTHR[7:0]
LOTHR[13:8]
LOTHR[7:0]
9
MAX44000
近接光の検出
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
レジスタの説明(続き)
REGISTER
B7
B6
B5
B4
Threshold Persist Timer
B3
B2
PRXPST[1:0]
PROX Threshold
Indicator
B1
B0
ALSPST[1:0]
ABOVE
PROX Threshold
PRXTHR[7:0]
Digital Gain Trim of
Green Channel
TRIM_
GREEN_
IR[0]
TRIM_GAIN_GREEN[6:0]
Digital Gain Trim of
Infrared Channel
TRIM_GAIN_IR[8:1]
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x0A
0x00
R/W
0x0B
0x00
R/W
0x0C
0x00
R/W
0x0F
0x80
R/W
0x10
0x80
R/W
個々のレジスタビットについて以下で説明します。デフォルトのパワーアップ時のビットの状態を太字で示します。
Interrupt Statusレジスタ(0x00)
REGISTER
B7
B6
B5
B4
Interrupt Status
B3
B2
B1
B0
PWRON PRXINTS ALSINTS
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x00
0x04
R
Interrupt Statusレジスタ0x00のPWRONビットがセットされている場合、パワーオンリセット(POR)状態が発生し、ユー
ザーが設定したスレッショルドがすでに有効ではないことを示します。Interrupt Statusレジスタ0x00のALSINTSビットは、
環境光割込み条件が発生したことを示します。Interrupt Statusレジスタ0x00のPRXINTSビットは、近接受信割込み条件
が発生したことを示します。これらのビットのいずれかに1がセットされた場合、
INT端子がローになってアサートされます。
注：Rev-1のデバイスの場合は、PWRONビットに1がセットされてもINT端子はローに駆動されません。
Interrupt Statusレジスタの読取りによって、PWRON、ALSINTS、およびPRXINTSビットがセットされている場合はクリア
され、INT端子がデアサートされます。INTは外付けのプルアップ抵抗によってハイにプルアップされます。ALSINTSおよび
PRXINTSビットは、Main Configurationレジスタ0x01のそれぞれの割込みイネーブルビットに0が設定されている場合
ディセーブルされ、0が設定されます。
環境光割込みステータス(ALSINTS)
動作
BIT 0
10
0
割込みトリガイベントは発生していません。
1
環境光の強度がThresholdレジスタで定義された指定のウィンドウ上下限の範囲外に持続タイマーカウントALSPST[1:0]
以上の回数にわたって逸脱したか、または環境光の読み値のオーバーフロー状態が発生しました。このビットによって
INT端子もローに駆動されます。一度セットされたら、このビットをクリアする唯一の方法は、このレジスタを読み
取るか、またはレジスタ0x01のALSINTEビットに0を設定することです。
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
動作
BIT 1
0
割込みトリガイベントは発生していません。
1
IR近接受信強度が持続タイマーカウントPRXPST[1:0]以上の回数にわたってスレッショルド制限を超えました。この
ビットによってINT端子もローに駆動されます。一度セットされたら、このビットをクリアする唯一の方法は、このレジ
スタを読み取るか、またはPRXINTEビットに0を設定することです。
パワーオンリセットステータス(PWRON)
動作
BIT 2
0
割込みトリガイベントは発生していません。
1
デバイスの電源がオンになったか、または電源の電圧グリッチがあったために、デバイスでパワーアップイベントが発生
しました。レジスタ内のすべての割込みスレッショルドの設定がデフォルト状態にリセットされているため、検査する必要
があります。このビットが1の場合、INT端子もローに駆動されます。注：Rev-1のICの場合は、INTはローに駆動され
ません。一度このビットがセットされたら、このビットをクリアする唯一の方法はこのレジスタを読み取ることです。
Main Configurationレジスタ(0x01)
REGISTER
B7
Main Configuration
B6
B5
TRIM
B4
B3
B2
MODE[2:0]
B1
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x01
0x24
R/W
PRXINTE ALSINTE
このレジスタは、ICの動作モード(ALSおよび/または近接)の設定およびデバイスの割込み動作のイネーブルに使用します。
TRIM
BIT 5
動作
0
TRIM_GAIN_GREEN[7:0]およびTRIM_GAIN_IR[7:0]レジスタに書き込まれたバイトを使用して、緑色光およびIRの
利得チャネルの微調整利得を設定します。
1
出荷時設定された利得を緑色光およびIRチャネルに使用します。TRIM_GAIN_GREEN[7:0]およびTRIM_GAIN_
IR[7:0]レジスタに書き込まれたバイトは無視します。
MODE[2:0]
3ビットのMODE[2:0]によって、以下に示すようにICの8つの動作モードが定義されます。
000
動作モード
Shutdown
001
ALS G-IR
MODE[2:0]
動作
アナログ回路はシャットダウンされますが、デジタルレジスタの値は維持されます。
標準ALSモードでは、緑色光と赤外線のチャネル読み値の差が保存されます。近接チャネルの
動作および更新はディセーブルされます。
010
ALS G
ALS緑色光チャネルのみ。近接チャネルの動作および更新はディセーブルされます。
011
ALS IR
赤外線チャネルのみ。近接チャネルの動作および更新はディセーブルされます。
100
ALS/PROX
ALSおよびPROXが連続的にインタリーブされます。
101
PROX Only
PROXのみ連続。ALSチャネルの動作および更新はディセーブルされます。
110
Reserved
使用しないでください。
111
Reserved
使用しないでください。
Maxim Integrated
11
MAX44000
近接割込みステータス(PRXINTS)
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
近接割込みイネーブル(PRXINTE)
BIT 1
0
1
動作
PRXINTSビットはアサートされないままで、近接チャネルの読み値と割込みスレッショルドとの比較は行われません。
近接割込みイベントの検出によってハードウェア割込み(INTをローに駆動)がトリガされ、PRXINTSビット(レジスタ
0x00、B1)がセットされます。近接チャネルの読み値が近接割込みスレッショルドの設定値および近接持続タイマー
と比較されます。
環境光割込みイネーブル(ALSINTE)
BIT 0
0
1
動作
ALSINTSビットはアサートされないままで、ALSチャネルの読み値と割込みスレッショルドとの比較は行われません。
環境光割込みイベントの検出によってハードウェア割込み(INTをローに駆動)がトリガされ、ALSINTSビット(レジスタ
0x00、B0)がセットされます。ALSチャネルの読み値がALS割込みスレッショルドの設定およびALS持続タイマーと
比較されます。
Receive Configurationレジスタ(0x02)
REGISTER
Receive Configuration
B7
B6
B5
B4
1
1
1
1
B3
B2
ALSTIM[1:0]
B1
B0
ALSPGA[1:0]
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x02
0x00
R/W
このレジスタによって、ADCの積分時間およびALSチャネルのフロントエンドフォトダイオード回路の感度(利得)が設定さ
れます。ADCの積分時間によって、測定値のビット分解能も制御されます。ADC変換はMSBから先に行われます(測定値
の分解能が高いほどICは長い変換時間を必要とします)。より低いPGA利得を使用することによってADCのフルスケール
範囲が拡大しますが、LSB当りの感度は低下します。
12
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
MAX44000
環境ADC変換時間(ALSTIM)
2ビットのALSTIM[1:0]によって、表1に示すようにALSのADC変換の積分時間が設定されます。
表1. 環境ADC変換時間
ALSTIM[1:0]
INTEGRATION TIME (ms)
FULL-SCALE ADC
COUNTS
BIT RESOLUTION
RELATIVE LSB SIZE
00
100
16,384
14
1x
01
25
4096
12
4x
10
6.25
1024
10
16x
11
1.5625
256
8
64x
環境光測定の利得(ALSPGA)
2ビットのALSPGA[1:0]によって、表2に従って環境光検出測定の利得が設定されます。
表2. 環境光測定の利得
ALSPGA[1:0]
LUX/LSB
RELATIVE LSB SIZE
00
0.03125
1x
01
0.125
4x
10
0.5
16x
11
4
128x
Transmit Configurationレジスタ(0x03)
このレジスタはドライバ電流の設定を制御するもので、近接チャネルがイネーブルされている場合に使用されます。
REGISTER
B7
B6
B5
B4
Transmit Configuration
B3
B2
B1
DRV[3:0]
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x03
0x00
R/W
LED駆動電流の設定(DRV)
4ビットのDRVによって、表3に従ってLED駆動電流が設定されます。
表3. LED駆動電流の設定
DRV[3:0]
LED CURRENT (mA)
DRV[3:0]
LED CURRENT (mA)
0000
LED driver disabled
1000
40
0001
10
1001
50
0010
20
1010
60
0011
30
1011
70
0100
40
1100
80
0101
50
1101
90
0110
60
1110
100
0111
70
1111
110
Maxim Integrated
13
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
ALS Dataレジスタ(0x04、0x05)
REGISTER
B7
B6
ADC High Byte (ALS)
B5
B4
OFL
B3
B2
B1
B0
ALSDATA[13:8]
ADC Low Byte (ALS)
ALSDATA[7:0]
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x04
0x00
R
0x05
0x00
R
こ の2バ イト(ALSDATA[13:0])に は、ALS信 号 変 換 の 結 果 が 保 持 さ れ ま す。 結 果 の 分 解 能 お よ び ビット 長 は、
ALSTIM[1:0]およびALSPGA[1:0]ビットの値によって制御されます。結果は常に2つのレジスタ内で右詰めされ、未使用の
上位ビットは0になります。
OFLは、ALSチャネルのオーバーフロー状態を示します。これが発生する場合は、ALSレンジ(ALSPGA[1:0])により大き
な範囲を設定してください。OFLビットに1がセットされ(オーバーフロー状態が発生)、かつALSINTEビットに1が設定さ
れている(イネーブルされている)場合、ALSINTSビットに1がセットされINT端子がローに駆動されます。
このレジスタのデータは、ユーザーによって選択されたモードに応じて、緑色光チャネル、赤外線チャネル、またはALSの
読み値(緑色光チャネル、赤外線チャネルの読み値)の場合があります。
ADCとI2Cレジスタの間での適切なデータ転送を保証するために、I2Cの読取り動作中はこれらの2つのレジスタの内部的
な更新がディセーブルされます。マスターがSTOP (P)コマンドを送信した時点で、I2Cレジスタの更新が再開されます。
そのため、このレジスタの2バイトを読み取るときには、マスターは2つのバイトの読取りの間でSTOPコマンドを送信し
ないでください。代わりに、Repeated START (Sr)コマンドを使用してください。Repeated STARTコマンドを使用した
正確な読取りシーケンスについては、｢I2Cシリアルインタフェース｣の項で示します。
PROX Dataレジスタ(0x15, 0x16)
REGISTER
ADC Byte (PROX)
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
PRXDATA[7:0]
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x16
0x00
R
2
このバイト(PRXDATA[7:0])には、近接受信信号変換の結果が保持されます。ADCとI Cレジスタの間での適切なデータ
転送を保証するために、I2Cの読取り動作中はこのレジスタの内部的な更新がディセーブルされます。マスターがSTOP
コマンドを送信した時点で、I2Cレジスタの更新が再開されます。
14
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
REGISTER
B7
B6
B5
B4
ALS Upper Threshold
(High Byte)
B3
B2
B1
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x06
0x00
R/W
0x07
0x00
R/W
0x08
0x00
R/W
0x09
0x00
R/W
UPTHR[13:8]
ALS Upper Threshold
(Low Byte)
UPTHR[7:0]
ALS Lower Threshold
(High Byte)
LOTHR[13:8]
ALS Lower Threshold
(Low Byte)
LOTHR[7:0]
ALS上限スレッショルドおよびALS下限スレッショルド(UPTHR[13:0]およびLOTHR[13:0])によって、ALS割込みの
トリガに使用されるウィンドウの上下限が設定されます。ALSTIM[1:0]およびALSPGA[1:0]の設定に基づいてALS測定
用に選択したビット分解能/積分時間に応じてこれらの値を設定することが重要です。上位2ビットは常に無視されます。
INTEビットがセットされており、ALSPST持続時間で定義された期間より長い間ルクスレベルが上限スレッショルドを上回
るか下限スレッショルドを下回った場合、StatusレジスタのINTSビットがセットされ、INT端子がローに駆動されます。
ALS/PROX Threshold Persist Timerレジスタ(0x0A)
REGISTER
B7
B6
B5
Threshold Persist Timer
B4
B3
B2
PRXPST[1:0]
B1
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x0A
0x00
R/W
ALSPST[1:0]
MAX44000は 持 続 時 間 機 能 を備 えて おり、 割 込 み 前 の 連 続トリガ 回 数 をユー ザ ー が 設 定 することが できます。
PRXPST[1:0]およびALSPST[1:0]によって、検出されたイベントに対して割込みロジックがどのくらいすぐに反応するか
を制御する4つの持続値の1つを設定します。この機能は、誤ったまたは迷惑な割込みを減少させるために追加されてい
ます。
PRXPST[1:0] OR ALSPST[1:0]
NO. OF CONSECUTIVE TRIGGERS BEFORE INTERRUPT
00
1
01
2
10
4
11
16
ALSPST[1:0]に00が設定され、ALSINTEビットに1が設定されている場合、最初にALS割込みイベントが検出された
時点で、ALSINTE割込みビットがセットされ、INT端子がローになります。ALSPST[1:0]に01が設定されている場合は、
4つの連続した測定サイクルで4回の連続した割込みイベントが検出される必要があります。同様に、ALSPST[1:0]に
10、または11が設定されている場合は、8回または16回の連続した割込みが検出される必要があります。途中に割込み
の検出されない測定サイクルが入った場合は、カウントが0にリセットされます。近接割込み機能はPRXPST[1:0]によって
同様に管理されます。
Maxim Integrated
15
MAX44000
ALS Interrupt Thresholdレジスタ(0x06〜0x09)
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
Proximity Thresholdレジスタ(0x0B、0x0C)
REGISTER
B7
B6
PROX Threshold Indicator
B5
B4
B3
B2
B1
B0
ABOVE
PROX Threshold
PRXTHR[7:0]
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
0x0B
0x00
R/W
0x0C
0x00
R/W
PRXTHR[7:0]によって設定される値とABOVEビットの組合せによって、近接割込み機能の動作が制御されます。ABOVE
ビットに1が設定され、近接割込みがイネーブルされていて(PRXINTE = 1)、近接測定の結果がPRXTHR[7:0]に格納さ
れている値より大きい場合、近接割込みイベントが記録されます。割込みビットは、PRXPST[1:0]によって設定された
カウント条 件 に 従ってセットされます。 同 様 に、ABOVEビットに0が 設 定されてい る 場 合 は、 近 接 測 定 の 結 果 が
PRXTHR[7:0]に格納されている値より小さい場合に割込みイベントが記録されます。
Digital Gain Trimレジスタ(0x0F、0x10)
REGISTER
Digital Gain Trim of
Green Channel
Digital Gain Trim of
Infrared Channel
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
TRIM_GAIN_GREEN[6:0]
TRIM_GAIN_IR[8:1]
B0
REGISTER
ADDRESS
POWER-ON
RESET
STATE
R/W
TRIM_
GAIN_
IR[0]
0x0F
0x80
R/TW
0x10
0x80
R/TW
注：TRIM_GAIN_レジスタから読み取られる値は、書き込まれた値の補数になります。これは、出荷時設定された値とお客様によって
設定された値のどちらを読み取る場合にも共通です。
TRIM_GAIN_GREEN[6:0]は、緑色光チャネルの利得の変更に使用されます。
TRIM_GAIN_IR[8:0]は、IRチャネルの利得の変更に使用されます。
このレジスタに書き込まれた値をデバイスに使用させるには、これらのレジスタに新しい値を書き込んだ後で、Main
ConfigurationレジスタのTRIMビットに0を設定してください。
16
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
2mm
環境光検出アプリケーション
標準的なアプリケーションでは、ICをガラスの背後に実装
して、小さな半透明の窓がデバイスの上に来るようにし
ます。図3に示すフォトダイオードの感光性領域を使用して、
デバイス上の窓を適切に配置してください。
このデバイスは、緑色光およびIR ALSフォトダイオード用の
内部利得調整レジスタを備えています。これらのチャネル
の利得を適切に選択することによって、デバイス上にある
ガラスの種類に関係なく、すべての照明条件下で正確な
環境光の読み値を生成することが可能になります。これは、
美観上の理由からデバイスの存在を隠すために黒いフィルム
の背後に実装するブラックガラスアプリケーションで特に
役立ちます。このフィルムには、ほとんどの環境光を減衰
する一方で赤外線放射は透過させるという特有の性質が
あります。
標準ALSモードでは、緑色光チャネルと赤外線チャネルの
読み値が内部で減算されます。2つの個別のADC測定値
の差分のみを観察する方式のため、一方のチャネルが飽
和して、もう一方のチャネルは上昇を続けている場合、誤っ
た読み値が取得されます。緑色光フォトダイオードは大量
の赤外線信号も捕捉するため、特定の照明条件下では所
期の最大フルスケール範囲よりもはるかに早くこの飽和が
発生する可能性があります。たとえば、白熱灯の下では可
視スペクトル範囲よりも赤外線の光強度が多くなります。
このような状況では、最も感度の高い領域で511 luxより
はるかに早く緑色光チャネルが飽和します。これらの状況を
ユーザーが検出することができるように、オーバーレンジ
状態をユーザーに警告するOFLビットが設けられています。
このビットによって、ALS割込みも(イネーブルされている
場合は)トリガされます。
近接検出アプリケーション
このICは、堅牢な組込みの環境IRキャンセレーション方式
を使用した新しい近接センサーインタフェース回路を内蔵
しています。内蔵のDC IR除去回路によって、明るい太陽
光のような強い環境赤外線放射が存在する場合にADCが
飽和するという問題がなくなります。さらに、
近接センサー
はIRトランスミッタにシングルパルス方式を使用して、
850nmのIR LEDを駆動する競合ソリューションに見られ
る赤色光の問題を排除するとともに、平均IR LED消費電
力をIR LEDピーク電流の0.1%以下に低減します。
Maxim Integrated
MAX44000
アプリケーション情報
VCC 1
MAX44000
6 SDA
TOP VIEW
1.226mm
0.753mm
GND 2
0.39mm
DRV 3
5 SCL 2mm
PHOTODIODE
4 INT
0.492mm
図3. フォトダイオードの位置
割込み動作
環境光割込みはレジスタ0x01のビット0に1を設定する
ことによってイネーブルされ、 近 接 割 込 み はレジスタ
0x01のビット1に1を設定することによってイネーブルさ
れます(表1および表2を参照)。割込み端子のINTはオー
プンドレイン出力で、割込み条件が発生した場合(たとえば、
Timeレジスタによって設定された期間より長い間にわたっ
て環境ルクス読み値がスレッショルド上下限を超えた場合)
にローに駆動されます。割込みステータスビットは、レジ
スタ0x00が読み取られた場合または割込みがディセー
ブルされた場合に自動的にクリアされます。
PWRON割込みビットは、小型のコネクタを備えたフレキ
基板上に光センサーを実装したスマートフォンで発生する
可能性がある電源グリッチの発生時に、チップのリセット
動作をマスターに通知するためにセットされます。
ICの割込み端子を利用したマスターへのアラートによって
マスターがICから測定値を読み取るのが最良の方法です。
これによって、マイクロコントローラ(I2Cマスター)が情報
のためにデバイスを連続的に監視する必要がなくなり
ます。I2Cバスにはプルアップ抵抗が使用されるため、I2C
バス上の動作を最小限に抑えることで消費電力を大幅に
削減することができます。さらに、これによってマイクロ
コントローラのリソースが解放され、それを他のバック
グラウンドプロセスに使用することで機器の性能を向上さ
せることができます。スレッショルドレベルの設定や持続
タイマー上限のカウントなどの広範なスマート機能をチップ
上に備えているため、ほとんどの場合についてデバイスの
自律的な動作が可能です。
17
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
割込み端子の電圧コンプライアンス
ICの絶対最大定格では、割込み端子はハイインピーダン
スモード時に最大4Vの外部電圧に耐えることができます。
しかし、INT端子の電圧がデバイスのVDDより高い場合(外部
プルアップ電圧がデバイスのVDDより高い場合など)、25µA
のわずかなリーク電流がINTに流れ込みます。電力の条件
が厳しいアプリケーションの場合は、INT端子を通って流
れるこの追加の電流についても考慮に入れてください。
標準動作シーケンス
マスターがICと通信するための標準動作シーケンスを以下
に示します。
1) Interrupt Statusレジスタ(0x00)を読み取って、PWRON
ビットの みが セットされていることを確 認します。
これによってハードウェア割込みのクリアも行われます。
注：Rev-1のデバイスの場合は、PWRON割込みによ
るハードウェア割込みのトリガはありません。
2) 各ThresholdおよびThreshold Persist Timerレジスタ
(レジスタ0x06〜0x0C)を環境および近接センサー
の測定用に設定します。注：Rev-1のデバイスの場合は、
Threshold Persist Timerレジスタ(レジスタ0x0A)に
は0が設定されたままにしてください。
3) ALSセンサーを最大利得に設定し、ALS ADCを14ビット
動作モードに設定するために、Receive Configuration
レジスタ(レジスタ0x02)にF0を書き込みます。
4) Transmit Configurationレジスタ(0x03)への書込み
によって、IR LED電流を適切なレベルに設定します。
5) デバイスをALS +近接モードに設定し、ALSおよび近接
割込みをイネーブルするために、Main Configuration
レジスタ(レジスタ0x01)に0x13を書き込みます。
6) 必要な場合は、アプリケーションの条件に応じてALSの
動作をカスタマイズするために、新しい緑色光チャネルの
利得および赤外線チャネルの利得を設定します。デフォ
ルトの出荷時調整の設定を使用しない場合は、TRIM
ビットに0が設定されていることを確認してください。
7) 割込みの発生を待ちます。
8) Interrupt Statusレジスタ(0x00)を読み取って、ICが
割込みの発生源であることを確認し、割込みの種類
を調べます。デバイスのハードウェア割込みがセット
されている場合、これによってクリアされます。
ADC High Byte (ALS)
9) ALS割込みが発生した場合は、
およびADC Low Byte (ALS)レジスタ(レジスタ0x04、
0x05)を読み取って、
データが有効かどうか(すなわち、
OFL = 0かどうか)を確認し、
適切な対応を行います(た
とえば、新しいバックライト輝度を設定するなど)。必
要に応じて、新しいALSスレッショルドを設定します。
10)PROX割込みが発生した場合は、PROX ADCレジスタ
(レジスタ0x15)を読み取って、適切な対応を行います
(通常は、タッチスクリーンおよびバックライトのオフ
またはオン)。必要に応じて、新しい近接スレッショルド
を設定します。
11) ステップ7に戻ります。
I2Cシリアルインタフェース
このICは、シリアルデータライン(SDA)とシリアルクロック
ライン(SCL)で構成されるI2C/SMBus対応の2線式シリアル
インタフェースを備えています。SDAとSCLによって、この
ICとマスターの間で最高400kHzのクロック速度の通信を
容易に行うことができます。図4に、2線式インタフェース
のタイミング図を示します。マスターがSCLを生成してバス
上のデータ転送を開始します。マスターデバイスは、適切
なスレーブアドレスの後に続けてレジスタアドレスを送信
して、さらにデータワードを送信することによって、このIC
へのデータ書込みを行います。個々の送信シーケンスは、
START (S)またはRepeated START条件およびSTOP条件
によって区切られます。このICに送信される個々のワード
は8ビット長であり、その後にアクノリッジクロックパルス
が続きます。マスターがこのICからデータを読み取る場合
は、適切なスレーブアドレスの後に続けて9個のSCLパルス
を送信します。ICは、マスターが生成するSCLパルスに同
期してSDA上でデータを送信します。マスターはデータの
各バイトについて受信のアクノリッジを行います。個々の読取
りシーケンスは、STARTまたはRepeated START条件、
非アクノリッジ、
およびSTOP条件で区切られます。SDAは、
入力およびオープンドレイン出力の両方として動作します。
SDAバスにはプルアップ抵抗(通常は500Ω以上)が必要
です。SCLは、入力としてのみ動作します。バス上に複数
のマスターが存在する場合、またはシングルマスターシス
テムでマスターのSCL出力がオープンドレインの場合は、
SCLにプルアップ抵抗(通常は500Ω以上)が必要になり
ます。必要に応じて、SDAおよびSCLと直列に抵抗を挿入
することもできます。直列抵抗によって、バスライン上の
高電圧スパイクからICのデジタル入力が保護されるととも
に、バス信号のクロストークとアンダーシュートが最小限
に抑えられます。
表4. スレーブアドレス
18
SLAVE ADDRESS FOR WRITING
SLAVE ADDRESS FOR READING
1001 0100
1001 0101
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
MAX44000
SDA
tBUF
tSU,STA
tSU,DAT
tHD,STA
tHD,DAT
tLOW
tSP
tSU,STO
SCL
tHIGH
tHD,STA
tR
tF
REPEATED
START CONDITION
START
CONDITION
STOP
CONDITION
START
CONDITION
図4. 2線式インタフェースのタイミング図
ビット転送
各SCLサイクル 内で1ビットの デ ータが 転 送 されます。
SDA上のデータは、SCLパルスがハイの期間にわたって
安定している必要があります。SCLがハイの間にSDAが変
化した 場 合 は、 制 御 信 号 に なります。｢STARTおよ び
STOP条件｣の項を参照してください。I2Cバスがビジーで
ない場合、SDAおよびSCLはアイドル状態を示すハイにな
ります。
STARTおよびSTOP条件
バスが使用されていない場合、SDAおよびSCLはアイドル
状態を示すハイになります。マスターは、START条件を
発行することによって通信を開始します。START条件とは、
SCLがハイの状態でSDAがハイからローに遷移すること
です。STOP条件とは、SCLがハイの状態でSDA上がロー
か ら ハイに 遷 移することです(図5)。 マスター か ら の
START条件によって、ICに対して転送の開始が通知され
ます。マスターは、STOP条件を発行することによって
転送を終了して、バスを解放します。STOP条件の代わりに
Repeated START条件が生成された場合、バスはアクティブ
のままになります。
早期STOP条件
ますが、例外として、START条件と同じハイのパルス内で
STOP条件が発生した場合は認識しません。正常に動作さ
せるためには、START条件と同じSCLのハイのパルス内
でSTOP条件を送信しないでください。
アクノリッジ
アクノリッジビット(ACK)はクロックの9番目のビットであり、
このICが書込みモードの場合、データの各バイトの受信を
ハンドシェイクするために使用します(図6)。直前のバイトの
受信に成功した場合、このICはマスターが生成する9番目
のクロックパルス全体にわたってSDAをプルダウンします。
ACKを監視することによって、データ転送の失敗を検出する
ことができます。データ転送の失敗は、受信側デバイスが
ビジーであるか、またはシステム障害の発生によって起こり
ます。データ転送に失敗した場合、バスマスターは通信を
再試行することができます。このICが読取りモードの場合は、
マスターが9番目のクロックサイクルの間SDAをプルダウン
して、データの受信をアクノリッジします。個々のバイトの読取
り後に、マスターによってアクノリッジが送信され、データ
転送の続行が可能になります。マスターがこのICからの
データの最後のバイトを読み取った場合には非アクノリッジ
が送信され、その後にSTOP条件が続きます。
このICはデータ転送中の任意の時点でSTOP条件を認識し
S
Sr
CLOCK PULSE FOR
ACKNOWLEDGMENT
P
SCL
START
CONDITION
SCL
1
2
8
9
NOT ACKNOWLEDGE
SDA
SDA
ACKNOWLEDGE
図5. START、STOP、およびRepeated START条件
Maxim Integrated
図6. アクノリッジ
19
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
データ書込み形式
このICへの書込みには、START条件、R/Wビットに0をセッ
トしたスレーブアドレス、内部レジスタアドレスポインタを
設定するための1バイトのデータ、1バイト以上のデータ、
およびSTOP条件の送信が含まれます。1バイトのデータ
をこのICに書き込むための適切なフレーム形式を図7に示
します。
スレーブアドレスのR/Wビットに0がセットされている
場合、マスターがこのICにデータを書き込もうとしている
ことを示します。このICは、マスターが生成する9番目の
SCLパルスの間にアドレスバイトの受信をアクノリッジします。
マスターから送信される第2のバイトによって、ICの内部
レジスタアドレスポインタが設定されます。このポインタ
は、次の1バイトのデータを書き込む位置をICに指示し
ます。アドレスポインタデータを受信したICは、アクノリッジ
パルスを送信します。
このICに送信される第3のバイトに、選択されたレジスタに
書き込むデータが格納されています。ICからのアクノリッジ
パルスによって、データバイトの受信を通知します。図8
は、1つのフレームで複数のレジスタに書込みを行う方法
を示しています。マスターはSTOP条件を発行することに
よって送信の終了を通知します。
データ読取り形式
読取り操作を開始するには、R/Wビットに1をセットした
スレーブアドレスを送信してください。ICは、9番目の
SCLクロックパルスの間SDAをローに駆動することによっ
て、スレーブアドレスの受信をアクノリッジします。START
コマンドの後にReadコマンドが続いた場合、アドレス
ポインタがレジスタ0x00にリセットされます。ICから送信
される最初のバイトは、レジスタ0x00の内容です。送信
データは、マスターが生成するシリアルクロック(SCL)の
立上りエッジで有効になります。データを1バイト読み取
るごとに、アドレスポインタが自動インクリメントされます。
この自動インクリメント機能によって、1つの連続した
フレーム内ですべてのレジスタを順番に読み取ることがで
きます。 任 意 の バイト数 の デ ータを読 み 取っ た 後 で、
STOP条件を送信することができます。STOP条件が発行さ
れた後に続けて次の読取り動作が行われた場合、データ
の最初の1バイトはレジスタ0x00から読み取られ、以後の
読取りでは次のSTOP条件までアドレスポインタが自動イン
クリメントされます。アドレスポインタは、Readコマンド
の送信前に特定のレジスタにプリセットすることが可能
です。マスターは、最初にICのスレーブアドレスのR/W
ビットに0を設定して送信し、そのあとに続けてレジスタ
アドレスを送信することによって、アドレスポインタのプリ
セットを行います。次にRepeated START条件が送信され、
その後に続けてR/Wビットに1をセットしたスレーブアド
レスが送信されます。ICは、指定されたレジスタの内容を
送信します。最初のバイトの送信後に、アドレスポインタ
が自動インクリメントされます。0xFFを超えるレジスタ
アドレスからの読取りを行おうとした場合、0xFFからの
読取りが繰り返される結果になります。0xF6〜0xFFは予備
レジスタであることに注意してください。マスターは、1バイ
トの読取りごとに、アクノリッジクロックパルスの間に受信
をアクノリッジします。マスターは、最後の1バイト以外は
すべての正常に受信したバイトをアクノリッジする必要があ
ります。最後のバイトの後には、マスターから非アクノリッ
ジを送信し、それに続けてSTOP条件を送信する必要があ
ります。図8は、ICから1バイトを読み取るためのフレーム
形式を示します。図9は、読取りの間にSTOP条件を挟まず
に2つのレジスタを連続して読み取るためのフレーム形式
を示します。
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
B7
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
S
SLAVE ADDRESS
0
R/W
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
A
REGISTER ADDRESS
A
DATA BYTE
A
P
1 BYTE
図7. ICへの1バイトのデータの書込み
20
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
MAX44000
NOT ACKNOWLEDGE FROM MASTER
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
S
SLAVE ADDRESS
0
A
REGISTER ADDRESS
R/W
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
A
Sr
SLAVE ADDRESS
REPEATED START
1
DATA BYTE
A
R/W
A
P
1 BYTE
図8. ICからの1バイトのインデックス指定データの読取り
NOT ACKNOWLEDGE FROM MASTER
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
S
SLAVE ADDRESS
0
A
REGISTER ADDRESS 1
R/W
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
A
Sr
SLAVE ADDRESS
REPEATED START
1
DATA BYTE 1
A
R/W
A Sr
1 BYTE
NOT ACKNOWLEDGE FROM MASTER
S
SLAVE ADDRESS
0
R/W
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
ACKNOWLEDGE FROM MAX44000
A
REGISTER ADDRESS 2
A
Sr
REPEATED START
SLAVE ADDRESS
1
R/W
A
DATA BYTE 2
A
P
1 BYTE
図9. 読取り間にSTOP条件を挟まない2つのレジスタの連続した読取り
Maxim Integrated
21
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
標準アプリケーション回路
VLED =
1.7V TO 3.6V 1.7V TO 3.6V
1.7V TO 3.6V
1µF
10kI
IR LED
10kI
10kI
VDD
SDA
SDA
GND
SCL
SCL
MAX44000
DRV
INT
INT
SDA
SCL
I2C SLAVE_1
22
SDA
µC
(I2C MASTER)
SCL
I2C SLAVE_1
Maxim Integrated
環境光および赤外線近接センサー
最新のパッケージ図面情報およびランドパターン(フットプリント)はjapan.maxim-ic.com/packagesを参照してください。なお、パッケージ
コードに含まれる｢+｣、｢#｣、または｢-｣はRoHS対応状況を表したものでしかありません。パッケージ図面はパッケージそのものに関する
ものでRoHS対応状況とは関係がなく、図面によってパッケージコードが異なることがある点を注意してください。
パッケージタイプ
6 OTDFN-EP
Maxim Integrated
パッケージコード
D622N+2
外形図No.
21-0490
ランドパターンNo.
90-0344
23
MAX44000
パッケージ
MAX44000
環境光および赤外線近接センサー
改訂履歴
版数
0
改訂日
10/11
説明
初版
改訂ページ
—
マキシム･ジャパン株式会社　〒141-0032　東京都品川区大崎1-6-4 大崎ニューシティ 4号館 20F　TEL: 03-6893-6600
Maximは完全にMaxim製品に組込まれた回路以外の回路の使用について一切責任を負いかねます。回路特許ライセンスは明言されていません。Maximは随時
予告なく回路及び仕様を変更する権利を留保します。｢Electrical Characteristics (電気的特性)｣の表に示すパラメータ値(min、maxの各制限値)は、このデータ
シートの他の場所で引用している値より優先されます。
24
Maxim Integrated Products, Inc. 160 Rio Robles, San Jose, CA 95134 USA 1-408-601-1000
© 2011 Maxim Integrated Products
MaximはMaxim Integrated Products, Inc.の登録商標です。