瑞典公司Neonode的傳感器模塊使用紅外激光來(lái)檢測(cè)和跟蹤任何表面或空氣中的手指或其他物體。該系統(tǒng)依賴于一個(gè)定制的 ASIC，該 ASIC 驅(qū)動(dòng)激光器并在將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到用作模塊主機(jī)的STM32F401C微控制器 （MCU）之前捕獲來(lái)自接收器的信號(hào)。Neonode 傳感器模塊幾乎可以適應(yīng)任何尺寸，長(zhǎng)度從 43 毫米到 346 毫米不等，這要?dú)w功于將小型光學(xué)元件彼此相鄰放置的模塊化方法。該模塊通過(guò) USB HID 或 I2C 連接到主機(jī)，以確保開發(fā)人員易于使用，可以快速處理來(lái)自模塊的信息以創(chuàng)建新的交互界面。

該系統(tǒng)特別巧妙，因?yàn)樗试S在任何表面或顯示器上添加觸摸層，無(wú)論其大小、紋理、顏色或形狀如何，并且不會(huì)出現(xiàn)任何圖像失真或顏色退化。工程師通常沒(méi)有意識(shí)到他們需要做的就是在設(shè)計(jì)邊緣添加 Neonode 傳感器模塊，并將其連接到主板，因?yàn)槟K開箱即用進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試。用戶甚至可以在惡劣條件下在戶外使用它，戴上手套或用多個(gè)手指，這使得它非常通用。 該系統(tǒng)的功耗相對(duì)較低，因?yàn)樗恍枰粋€(gè)符合 USB 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的 5 V 電源，雖然存在一些限制，但它并沒(méi)有試圖與智能手表等小型可穿戴設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)，這是 Neonode 解決方案中最難理解的事情之一是它可以徹底改變的產(chǎn)品數(shù)量。

Neonode光學(xué)反射技術(shù)的獨(dú)創(chuàng)性

Neonode光學(xué)反射技術(shù)發(fā)射和接收光

Neonode 光學(xué)反射技術(shù)成功的原因之一是該公司對(duì)每款產(chǎn)品都非常謹(jǐn)慎和精確。它使用定制光學(xué)器件、優(yōu)化固件和 ST 生產(chǎn)的混合信號(hào) ASIC 等，它甚至在瑞典擁有自己的全自動(dòng)制造工廠，因?yàn)檫@種設(shè)備的組裝非常復(fù)雜 Neonode 需要開發(fā)全新的工藝。

例如，光電二極管的放置以及激光芯片和透鏡的對(duì)準(zhǔn)需要如此高的精度，以至于他們必須開發(fā)滿足此類設(shè)備最嚴(yán)格的工程公差的原始制造方法。這也解釋了為什么 Neonode 傳感器模塊幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)，以及為什么 Neonode 的技術(shù)在行業(yè)中相當(dāng)獨(dú)特。

與 ST 的合作

因此，該公司選擇了我們的 STM32 MCU 之一這一事實(shí)具有高度的象征意義。Neonode 顯然不怕直面挑戰(zhàn)并創(chuàng)造成功所需的技術(shù)。因此，他們信任我們的主要微控制器證明了他們?cè)谖覀兊漠a(chǎn)品中看到的質(zhì)量和性能。

Neonode反射技術(shù)的復(fù)雜性

該公司選擇我們的微控制器的另一個(gè)原因是我們能夠?yàn)樗麄兊脑O(shè)計(jì)交付晶圓。與更多在封裝中使用我們的 IC 的傳統(tǒng)制造商不同，Neonode 采用芯片本身，將其粘合并將其引線鍵合到 PCB 上。原因是公司需要將 ASIC、MCU 和光學(xué)部件放置在同一個(gè)封裝內(nèi)，并且需要以特定方式排列它們，以防止系統(tǒng)受到寄生輻射、過(guò)熱以及其他可能影響性能的考慮因素。 這種方法并不常見(jiàn)，但它是保持系統(tǒng)靈活和準(zhǔn)確的最佳方法。從外包生產(chǎn)的 MCU 制造商處獲得晶圓將是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。但是，由于我們自己制造設(shè)備，我們可以更好地為 Neonode 傳感器模塊等獨(dú)特產(chǎn)品提供服務(wù)。

Neonode 還特別選擇了 STM32F401C，因?yàn)樗峁┝俗罴训挠?jì)算吞吐量與功耗比。 這種激光觸摸傳感器模塊的多功能性使其非常適合小型或移動(dòng)產(chǎn)品。因此，功耗是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，主要是因?yàn)?Neonode 傳感器模塊大部分時(shí)間都處于空閑模式，等待用戶與系統(tǒng)交互。因此，應(yīng)用程序在幾秒鐘不活動(dòng)后首先對(duì) MCU 進(jìn)行降頻，然后在更多空閑時(shí)間后進(jìn)入睡眠模式。然而，傳感器需要在用戶輸入后快速喚醒，這意味著很難讓 MCU 進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)。STM32F401C 在停止模式下的最大功耗僅為 65 μA，是提供低功耗同時(shí)保持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最佳器件。

在接觸您的設(shè)計(jì)之前接觸 Neonode 傳感器模塊

Bengt Edlund 承認(rèn)，他從 Neonode 傳感器模塊中學(xué)到的一個(gè)教訓(xùn)是，原型制作階段的時(shí)間總是比工程師通常預(yù)期的要長(zhǎng)。在交付產(chǎn)品之前，團(tuán)隊(duì)必須應(yīng)對(duì)無(wú)數(shù)的驚喜和挑戰(zhàn)。它解釋了為什么選擇正確的組件和正確的合作伙伴會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生如此巨大的影響，并且可能意味著提前完成設(shè)計(jì)或?qū)㈨?xiàng)目推遲數(shù)月之間的區(qū)別。 通過(guò)選擇合適的合作伙伴，Neonode 能夠提供真正非凡的東西。現(xiàn)在，他們將這款產(chǎn)品帶給將依賴這項(xiàng)技術(shù)為其項(xiàng)目增加另一個(gè)維度的客戶。Neonode 提供了一個(gè) SDK，DigiKey 全球提供 Neonode 傳感器模塊，我們很高興看到由于這項(xiàng)技術(shù)，哪些新產(chǎn)品將變得交互式和觸摸敏感。

審核編輯：郭婷