手机照相闪光灯电容充电ic问题

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针对照相手机的LED闪光灯驱动芯片
&LED 已经成为移动电话中电影照明和相机闪光灯的标准解决方案。对于更高画质和更高分辨率的需求,要求更亮的闪光灯 LED 解决方案。所面临的挑战是如何通过实现最高效率的解决方案来从电池中挤压出最佳的光通量。这样一来,从电池吸收大电流的运行,要求具备许多省电运行特性以及一种稳健的系统设计。本文将介绍一种系统层闪光灯 LED 驱动器设计,以及能够确保系统安全运行和集成的一些特性。
  高效的相机闪光灯 LED 驱动
  高分辨率相机在最低光照环境下,要求有高亮度的闪光来完成照相。客户要求提供一种闪光灯解决方案作为手机的标准功能。安装闪光灯的移动电话已经成为一种有吸引力的卖点。这种特性需要高光通量,从而给高效 LED 驱动器系统设计带来了挑战。
  系统设计
  移动电话中闪光灯 LED 的高正向电压和电流以及给定的电池电压,让升压转换器成为最佳的解决方案。驱动大电流时,基于电感的升压转换器呈现出令人满意的效率。LED 必须为电流驱动,因为正向电压不仅仅随温度而变化,而且也有其自身的差异。正向电压的这种变化源自于其生产过程,其变化范围为 &20%,请参见图 1。
  图 1 闪光灯 LED VF / IF 图
  将闪光灯 LED 与一个电流检测电阻串联,然后通过一个升压转换器来驱动,这是一种简单的方法。图 1 描述了这种方法。
  图 2 使用外部电流检测电阻的简单 LED 驱动方法
  对升压调节器的输出电压进行控制,以匹配通过外部电阻检测的设定 LED 电流。不幸的是,这样做会让设计人员背离要从电池提供的有限电能中挤压出最高光通量的目标。外部电流检测电阻带有高功耗,其大小受到控制,目的是在低电流状态下也可以提供可用的裕量电压,从而为持续的电影照明提供驱动。另一方面,如果电流增加,则电流检测电阻的压降升高,带来大量的功耗。另外,具有理想功耗额定值的高精度电阻较昂贵,且会增加解决方案的体积,从而每条 LED 通道都要求一个电阻。
  因此,更好的解决方案是一个集成在 LED 驱动器中的有源电流阱或者电流源,如图 3 所示。我们可使用一种压降和由此产生的功耗都得到降低的方法对内部电流检测电阻进行调节,具体调节情况取决于 LED 电流的大小。如果为低 LED 电流,则压降可以维持足够的高以获得精确的检测信号。
  图 3 使用自适应电流阱和检测的改进型 LED 驱动方案
  电流阱不仅仅检测 LED 电流,通过动态调节电阻,其还可以对 LED 电流进行调节。所产生的电流阱压降作为动态调节升压转换器输出电压所需的信息,旨在任何电流电平下都能够将功耗控制在一个可接收的最低限度。
  图 4 有源电流检测与电阻式电流检测比较
  图 4 显示了使用一个 1&O 电阻检测电流和使用一个调节至 400mv 压降的有源电流检测方法之间的比较情况。受益于低功耗,有源电流检测方法明显有助于更高的系统效率。
  从电池挤压出光通量
  过去,RF PA 从移动电话电池吸取最高的脉冲电流。随着过去 5 年间多功能手机的发展,处理器供电和本文重点介绍的闪光灯 LED 供电吸取了最高的电流。例如,如果要驱动 1.5A 的 LED 电流,从电池吸取的电流可高达 3A,这是因为升压转换器的电压比。如此高的电流会使电池电压急剧下降。欠压阈值检测机制会防止系统在这种情况下出现故障。在闪光灯开启时由于低电池电压电话会彻底关机,这是一种非常糟糕的用户体验。常用的解决方案是在低电池电压状态时让相机软件关闭闪光灯,相比之下不使用闪光的用户体验还不至于太坏。PMIC 提供的缓慢电池电压信息刷新率、电池温度和老化效应以及更严重的不准确性放宽了安全的界限。
  如果闪光灯驱动器本身能够防止电池电压下降过多,那么就可以保持较小的安全界限。通过使用一个受控转换率升高 LED 电流,并在上升期间持续监控电池电压可以实现这一目标。
  TI 拥有一种监控电池电压的闪光灯驱动器技术。要获得稳定的 LED 电流波形并且避免过多的电池压降,闪光灯驱动器要主动控制 LED 电流上升/下降顺序。在上升阶段(上升斜率为 25mA/12&s),要对输入电压进行监控。如果输入电压降至某个设定阈值以下,则器件即刻停止让 LED 电流进一步上升至该设定阈值,并将闪光灯电流保持在实际电平,参见图 5。
  图 5 电池压降监控
  因此,可以保证安全界限非常小,并且手机不会关机。电池周期中的不可逆电池压降得到避免,并且增加了电池总体工作时间。
  安全系统集成
  驱动高脉冲电流时,聚光灯为安全无故障运行。移动电话厂商迫切要求一种无缝系统集成解决方案。因此这就要求一种特性集,而不仅仅是标准安全运行特性,例如:电感电流限制、欠压保护等。TPS61310 闪光灯 LED 驱动器拥有这种特性集,可以用于这种高要求的运行。
  LED故障检测
  不仅仅在生产过程中,在器件运行期间也必须检测到 LED 短路,以避免出现危险状态。检测这种状态的一种方法是强制几毫安的电流正向流动。这种电流可以在亚照明范围测试 LED,因此终端用户不会察觉到亮度。但是这种方法有一些缺点:LED 厂商通常不会测试亚照明范围。由于生产的工艺差异,不仅在 LED 类型之间即使在单个 LED 类型中都存在巨大的不准确性差异。这可能会带来漏检测某个短路 LED,或者伪错误检测。TPS61310 则不一样。如果一个或者多个 LED 工作时出现短路状态,低侧电流阱 LED1、LED2、LED3 便按照视频照明模式或者闪光灯模式各自的设定,限制最大输出电流,增加其输入电阻来防止吸取电流过多。另外,这一过程受到监控,并且通过 I2C 接口将短路 LED 状态反映给生产期间的测试设备,或者反映给工作中的相机引擎。利用类似方法,也可以对开路状态进行检测。
  过温检测
  一种吸引人的移动电话产品设计在某些情况下却并不符合最佳热设计要求。高功耗闪光灯 LED 具备有限的允许脉冲处理能力。如果电话暴露在高温下,和/或由于前面的闪光操作 LED 温度上升,电容式热敏电阻可能会无法处理 LED 功率损耗,从而导致 85&C 以上高温下发光效率的不可逆下降,使用寿命缩短,甚至熄灭。为了消除散热设计和功能/诱人设计急需之间的差距,TPS61310 允许使用一个 NTC 检测电阻测定一个或多个 LED 温度。如果超出关键温度,则通过软件降低 LED 开/关时间脉冲比,从而让 LED 可以在闪光灯工作间隙冷却下来。这种特性也可以用作手指烫伤保护功能。
  TPS61310 芯片温度也同样受到监控。除了标准的热关机功能以外,TPS61310还可以向相机引擎提供早期预警功能,以避免热关机功能被意外触发,从而为器件冷却提供空间。
  TPS61310电影照明/闪光灯驱动器
  TPS61310 能够驱动一个 1.5A 的单、双或者三闪光灯 LED 应用。诸如电池电压监控、省电运行功能、可靠 LED 短路检测的专有特性让其成为闪光灯驱动和电影照明的简单集成解决方案。通过高速 I2C I/F 实现可编程以后,器件拥有最高的跨平台设计灵活性。作为一种选项,专用逻辑输入可用于零延迟触发。2x2mm2 芯片级封装以及无需通过外部组件编程设定电流或闪光灯导通时间带来了极小的解决方案体积。
经过反复的比较和遴选,《今日电子》和21ic中国电子网举办的2013年度产品奖正式揭晓…
() () () () () () () () ()手指放在手机摄像头和闪光灯前检测心率的应用是什么原理?
参考价值如何?手机摄像头输出的图像数据是否为60帧?为何可以检测例如78这样的心律,如果要达到78这样的精度,手机摄像头输出的数据帧数至少应该为多少帧呢?
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很简单,用高光(摄像头旁的 LED 闪光灯,或者其他足够亮的光源也可)照亮指尖皮下毛细血管,当心脏将新鲜的血液压入毛细血管时,亮度(红色的深度)会有轻微变化,通过摄像头监测这一有规律变化的间隔,即可算出心跳了。其实自己打开摄像头 App,再让闪光灯强制常亮,用肉眼也能看出轻微变化。不过这个 App 的创意很好,算法做得也不错,准确度还蛮高的。
摄像头旁的补光灯做持续光源,手指紧贴摄像头,感光元件能捕捉到透过皮肤与毛细血管折射的由补光灯产生的光线(就像用手指盖着强光手电筒)。这样毛细血管的搏动就能通过画面明度的周期性变化反映出来。用以上方法直接观察画面实时直方图变化也能得到大致的心率。
自己中午录制的,可以明显看到明暗变化。
以前玩过类似的软件。
原理诸位都说的很清楚了,下面就医学角度略微说下:今天再看这个题目,让我一下子就想到了
「毛细血管搏动征」这个医学名词。我想App厂商也是利用这个来开发的软件。「毛细血管搏动征」是一个病理学名词,
当你用手指轻压指甲末端时,
或以玻片轻压病口唇黏膜,
可使局部发白,
如果是患此征的病人,
心脏收缩时则局部又发红,
随心动周期局部发生有规律的红白交替即毛细血管搏动征。
见于主动脉瓣重度关闭不全。其它脉压增大的疾病也可产生,如重度贫血,甲状腺功能亢进和高热等,也可出现毛细血管搏动征阳性。以上是一些医学解释,
不过是脉压增大下的病理状态下的。
而我们正常人如果按照上面的做法,凭借肉眼是看不出来的。
这个时候通过手机的摄像头快速捕捉,再加上高亮的闪光灯加强,通过手机APP软件,扫描放大,再换算,很容易就能获得你脉搏搏动的节律。PS:把手机摄像头部位放到最唇上也是可以的。(如果稍微用点力按压,力道恰到好处的话效果更好)。但,,,But,这仅仅是好玩而已,测脉搏还是用手指搭在桡动脉上,掐表数吧大家如果自觉身体健康的话,大体上是不会出现「毛细血管搏动征」的,勿忧!
闪光灯照亮毛细血管,手指覆盖在摄像头上通红一片,红色会随着心跳周期性地变暗,通过RGB值可以对心跳进行测量
哈哈,被评论秒杀。 单位(每秒/每分种)搞错,0分折叠吧。 排名靠前的几个答案已经很好的回答了如何通过摄像头来采集心律数据的原理,我这里来尝试下回答题主的后半个问题:图像数据如果是60帧,为何可以检测例如78这样的心律?这个问题可以用信号处理里的sampling theorem来回答。如果图像数据是60帧/秒,能采样的基带信号频率理论上不能超过30Hz(Nyquist limit)。因为任何高于30Hz的信号由于aliasing的关系都会和相对应的某个低频信号(31Hz &--&1Hz)无法区分。举个极端的例子,如果基带信号正好是60Hz,采样率也是60Hz,那么这个基带信号在采样以后将是一个常数信号,因为60Hz被alias成了0Hz。电影电视中的车轮螺旋桨慢速旋转甚至反转都是一个原理。
但是为什么这app能测出78的心律呢。我觉得这是一个典型的bandpass sampling的情况。如果输入信号的频谱有一个区间范围,假设我们知道人的心律范围肯定是在60Hz-90Hz之间,那么就可以投机取巧了,还是用60Hz的采样率(而不是基带Nyquist limit 90Hz * 2 = 180Hz),找出采样后信号的自有频率后(比如是18Hz),反推在有效的心律范围内哪个频率会被alias到这个频率,得到原有信号的频率成分(在60-90Hz内只有78Hz会被alias成18Hz)。
严格的bandpass sampling需要满足的条件是存在自然数n,使得原有信号的频率范围在[n * fs/2, (n+1) * fs/2]之间。
心率监测App实际是的一种应用,在没有其他光线干扰并且手指固定不动的情况下60fps足够应付采样计算。实现起来也不难,有兴趣可以参考一下:这类app的进化型是直接面对摄像头即可测出心率和呼吸频率的,准确度还惊人的高。
每分钟78下,频率为1.3HZ,根据奈奎斯特定理,2倍频率2.6HZ即可采样,也就是每秒2.6帧。
血管随着心脏舒张收缩。然后静脉血液颜色因为含氧量的区别颜色变化了。通过led和摄像头当然就能检测到这种变化。分析数据就可以得知心率了
[猜测补充] : 采集的数据是通过 摄像头在闪光灯照亮毛细血管所形成的视频,对视频解析帧,对每帧的RGB值进行一定的算法取值 (比如求均值)。 对所有帧的取值按时间绘制成时域, 做 FTT(快速傅里叶变换) 可以算得心率。
大家回答难道都没有发现楼主的一点混淆之处吗?60帧时间单位一般是每秒,而78的心率绝大多数情况下都是1分钟的,相当于1.3/s,所以一般的手机摄像头完全可以应付。人眼的阈值是24帧/s,高于这个就会觉得流畅,反之会觉得卡顿,越低越卡
难道没有人觉得很烫?
嗯,举个例子吧。之前班上有个黑哥们,看我在测心跳,他也要试试。结果就是,怎么都测不出来。
其实很简单。血液在皮肤下流动时由于心脏的收缩会产生压力的变化,从而改变血液的瞬间浓度变化,摄像头可以在闪光灯的照射下检测到亮度的变化,从而判断心脏的收缩频率,可以算出心率。
还可以 误差不是太大
大家都说得差不多。补充:脉搏使得皮薄(透光性较好)的手指挡住的CMOS传感器接受的信号呈现如波浪般的周期性变化。但该信号需要经过处理。如app开始的前几秒钟里先收集几组数据,设好参数(最高值、最低值、放大倍数等),然后以即时图像的形式呈现出来(我用的是Heart Rate)。本科的时候用发光二极管和光感应器插在硬泡沫里,然后套在手指上做过一project,原理相同,只是得到的电压信号只有5个毫伏,用几个运放进行滤波/放大后,可以整成方波,最后可以实现计数。
心率单位是BPS, beats per minute, 而60HZ是 samples per second。足够了。
压力传感器怎么关闭手机的照相闪光灯_百度知道
怎么关闭手机的照相闪光灯
相机设置里,有这可能是在模式里,总之打开相机,然后里面的你全部打开看看就找得到了,不同品牌有所不同
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其他3条回答
你点开照相后,显示板上会有一个闪电一样的东西,点击选到一道闪电然后有一道斜杠的图案就是关掉了
直接在手机照相有
相机设置里面你找
闪光灯的相关知识
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