一种抑制环境光干扰的红外接收系统及SOC芯片的制作方法

本发明属于光电检测技术领域，尤其涉及一种抑制环境光干扰的红外接收系统以及一种soc芯片。

背景技术：

目前常使用红外发射管和红外接收管进行距离检测或避障，红外发射管和红外接收管能够处理940nm附近的工作波段的有效光信号，由于环境光中通常包括日光，而日光也包含有该工作波段的光信号，所以红外接收管的检测受环境光干扰影响大。

现有的红外检测电路通常包括红外发射管、红外接收管和内置adc模块的mcu，mcu控制红外发射管调制发射具备预设占空比的红外调制信号，再通过红外接收管收到该红外调制信号的反射信号，然后通过mcu内部的adc模块采样红外接收管收到的信号。由于该红外检测电路的电阻参数是固定不变的，所以在强光反射面中红外接收管容易进入饱和状态，而在弱光反射面中红外接收管的灵敏度变弱。因此同一阻值的电阻难以支持同一个红外检测电路在强光和弱光两种场景下完成正常的红外检测机制。

如果针对每种环境光场景均设计一种红外检测电路，那么可以保证每种环境光场景下红外检测的准确性，但是，然而采用这种方式设计繁琐复杂，需要软件干预，增加了电路的硬件面积，电路元器件增多，降低红外检测效率。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提出以下技术方案：

一种抑制环境光干扰的红外接收系统，包括红外接收器，用于接收外界环境的红外光信号，红外接收系统还包括adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块；adc转换器的信号输入端连接红外接收器的信号输出端，用于接收红外接收器的输出信号，并将之转换为数字信号，同时，adc转换器的信号输出端用于输出红外接收系统的红外检测信号；数字滤波器的采样输入端连接adc转换器的信号输出端，用于对adc转换器转换输出的信号进行滤波；电阻切换模块的控制输入端连接数字滤波器的信号输出端，用于根据数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，选通对应的上拉电阻连接于红外接收器的信号输出端与供电电源之间，以实现红外接收器的输出信号得到自适应调节；电阻切换模块的信号输出端还连接红外接收器的信号输出端，使得adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块连接形成一个闭合回路，从而在同一个红外接收系统中通过自动切换匹配阻值的电阻来调节所述红外接收器的灵敏度，以适应在各种强度的环境光场景下进行地检、墙检或距离测量，提高所述红外接收系统的环境光抗干扰能力。

进一步地，所述adc转换器和所述红外接收器之间还包括一个毛刺滤波模块，毛刺滤波模块的信号输入端连接所述红外接收器的信号输出端，用于滤除所述红外接收器输出的毛刺信号；其中，毛刺滤波模块是包括电阻和电容的一阶阻容滤波器。该技术方案采用简单的一阶阻容滤波器滤除高频噪声的干扰。

进一步地，所述adc转换器采用一种逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器。所述adc转换器为外界提供易于识别处理的红外检测数字信号，该技术方案在同等检测精度下，占用的芯片面积少，成本低。

进一步地，所述数字滤波器是低通滤波器。从而提高滤波的可靠性。

进一步地，所述电阻切换模块包括可配置选择器，以及预设数量的所述上拉电阻；可配置选择器设有预设数量的信号输入端，分别与阻值匹配的所述上拉电阻的一端相连接，而所述上拉电阻的另一端连接于所述供电电源，可配置选择器的选择输出端连接于所述红外接收器的信号输出端，可配置选择器的选择端作为所述电阻切换模块的控制输入端，用于根据所述数字滤波器输出的信号幅度值所达到的光强阈值，自动切换相匹配的所述上拉电阻来调节所述红外接收器的输出信号；其中，光强阈值是根据所述红外接收器接收的光强度而预先配置的信号幅度值。从而调节所述红外接收器在各种类型的环境光场景下接收红外调制信号的灵敏度，抑制不同强度的环境光干扰，提高红外检测的效率和精度。

一种soc芯片，该soc芯片的一个端口与外部的红外接收器的信号输出端相连接，该soc芯片集成adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块；adc转换器的信号输入端连接红外接收器的信号输出端，用于接收红外接收器的输出信号，并将之转换为数字信号，同时，adc转换器的信号输出端用于输出红外接收系统的红外检测信号；数字滤波器的采样输入端连接adc转换器的信号输出端，用于对adc转换器转换输出的信号进行滤波；电阻切换模块的控制输入端连接数字滤波器的信号输出端，用于根据数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，选通对应的上拉电阻连接于红外接收器的信号输出端与供电电源之间，以实现红外接收器的输出信号得到自适应调节，其中，供电电源是所述soc芯片内部配置的电源或所述soc芯片的供电端接入的电源；电阻切换模块的信号输出端还连接红外接收器的信号输出端，使得adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块连接形成一个闭合回路。与现有技术相比，所述soc芯片提高同类型电路的集成度，在芯片内集成电容电阻，节约硬件成本。

进一步地，所述soc芯片还包括一个毛刺滤波模块，毛刺滤波模块的信号输出端连接所述adc转换器的信号输入端，毛刺滤波模块的信号输入端连接所述红外接收器的信号输出端，用于滤除所述红外接收器输出的毛刺信号；其中，毛刺滤波模块是包括电阻和电容的一阶阻容滤波器。该技术方案采用简单的一阶阻容滤波器滤除高频噪声的干扰。

进一步地，所述adc转换器采用一种逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器。该技术方案在同等检测精度下，占用的芯片面积少，成本低。

进一步地，进一步地，所述数字滤波器是iir低通滤波器。从而提高滤波的可靠性。

进一步地，所述电阻切换模块包括可配置选择器，以及预设数量的所述上拉电阻；可配置选择器设有预设数量的信号输入端，分别与阻值匹配的所述上拉电阻的一端相连接，而所述上拉电阻的另一端连接于所述供电电源，可配置选择器的选择输出端连接于所述红外接收器的信号输出端，可配置选择器的选择端作为所述电阻切换模块的控制输入端，用于根据所述数字滤波器输出的信号幅度值所达到的光强阈值，自动切换相匹配的所述上拉电阻来调节所述红外接收器的输出信号；其中，光强阈值是根据所述红外接收器接收的光强度而预先配置的信号幅度值。从而调节所述红外接收器在各种类型的环境光场景下接收红外调制信号的灵敏度，抑制不同强度的环境光干扰，提高红外检测环境光抗干扰能力，进而提高红外检测的效率和精度。

附图说明

图1是一种抑制环境光干扰的红外接收系统（不包括毛刺滤波模块）的示意图。

图2是一种抑制环境光干扰的红外接收系统（包括毛刺滤波模块）的示意图。

图3是soc芯片内部结构及其与红外接收器的连接关系（不包括毛刺滤波模块）的示意图。

图4是soc芯片内部结构及其与红外接收器的连接关系（包括毛刺滤波模块）的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

参阅图1可知，本发明实施例提供一种抑制环境光干扰的红外接收系统，用于在各种类型的环境光场景下进行地检、墙检或距离测量。所述红外接收系统包括红外接收器，用于接收外界环境的红外光信号和红外脉冲信号，同时，红外接收器还接收到外界含干扰频率的高频噪声。在本实施例中，环境光包括红外光信号成分多的太阳光、日光管灯光、浴霸灯光等类型的环境光信号；外界环境的红外发射管往地面、墙面或障碍物调制发射红外脉冲信号，然后经地面、墙面或障碍物反射后被红外接收器接收，其中，红外脉冲信号是具备预设频率的调制信号，该红外脉冲信号是以波长940nm的红外线传输介质的信号。所以，红外接收器输出所述预设频率的红外脉冲信号、含干扰频率的高频噪声以及环境光信号。

所述红外接收系统还包括adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块，adc转换器的信号输入端连接红外接收器的信号输出端，用于接收红外接收器输出的电信号，并将之转换为数字信号，同时，adc转换器的信号输出端用于输出所述红外接收系统的红外检测信号，该红外检测信号可以是经过所述电阻切换模块和所述数字滤波器处理后输出的数字信号，也可以是由红外接收器当前输出且经模数转换后获得的数字信号。数字滤波器的采样输入端连接adc转换器的信号输出端，用于通过设置截止频率来过滤adc转换器转换输出的信号，本实施例中，数字滤波器可以作为iir低通滤波器，用于滤除所述预设频率的红外脉冲信号和含干扰频率的高频噪声，以输出环境光信号，需要说明的是本实施例中提及的环境光信号是低频段的红外光信号。电阻切换模块的控制输入端连接数字滤波器的信号输出端，数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，用于传输给电阻切换模块作为切换电阻参数的依据。数字滤波器可以筛选出作为电阻切换依据的环境光信号，这里的环境光信号可以等同于对于现有技术中的红外检测电路产生干扰的环境光，主要是红外光信号。数字滤波器输出的红外光信号幅度随着环境光强度的变化而变化，所以传输给电阻切换模块的信号幅度值是实时变化，为了避免出现误判，所述电阻切换模块需要进行不同阻值参数的上拉电阻切换，以适应当前的环境光的光强度。同时又由于所述电阻切换模块的信号输出端连接所述红外接收器的信号输出端，所以，所述数字滤波器的设置，可避免所述含干扰频率的高频噪声转换得到的电信号施加到所述红外接收器上产生额外电流，并反馈到所述电阻切换模块内部的上拉电阻，以影响所述红外接收器对红外光的灵敏度，最终造成所述红外接收系统输出的检测信号易于引起误判。其中，所述电阻切换模块内置多个不同阻值的上拉电阻，对应预先设置的多个光强阈值，分别与相应光强场景下的所述数字滤波器输出的信号幅度值匹配，基于红外接收器接收的光信号强度的不同，传输给所述电阻切换模块的光能量对应的幅度值也发生变化，从而控制所述电阻切换模块变换内部的上拉电阻。

每当所述数字滤波器输出的信号幅度值达到一个光强阈值，则选择匹配阻值的上拉电阻导通接入电路，从而，所述电阻切换模块根据数字滤波器输出的信号幅度值与内置的光强阈值的匹配情况，选择与相应光强阈值匹配的上拉电阻接通于所述红外接收器与供电电源之间，从而根据接通的上拉电阻的阻值改变红外接收器接收红外光的敏感度，使得所述电阻切换模块通过自动切换匹配阻值的上拉电阻来调节所述红外接收器的灵敏度，以实现所述红外接收器的输出信号得到自适应调节；所述电阻切换模块的信号输出端还连接所述红外接收器的信号输出端，使得所述adc转换器、所述数字滤波器和所述电阻切换模块连接形成一个闭合回路，与现有技术相比，本实施例在同一个红外接收系统中通过自动切换匹配阻值的电阻来调节所述红外接收器的灵敏度，以适应在各种类型的环境光场景下进行地检、墙检或距离测量，抑制不同强度的环境光的干扰，提高所述红外接收系统的环境光抗干扰能力，本实施例的同一个红外接收系统实质等同于同一个红外接收电路，从而提高红外接收电路的复用性，节约硬件成本。其中，所述电阻切换模块内部可供选择的上拉电阻的阻值与不同光强度相匹配，当所述红外接收器接收的环境光强度越大，所述电阻切换模块内部选通的上拉电阻越小；当所述红外接收器接收的环境光强度越小，所述电阻切换模块内部选通的上拉电阻越大，有利于抑制环境光干扰。

优选的，所述adc转换器采用一种逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器，所述adc转换器还可以为外界提供易于识别处理的红外检测数字信号，相比于其他类型的adc转换器，在同等检测精度下，逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器占用的芯片面积较少，转换速率高，且硬件成本低。

优选的，所述数字滤波器可用一阶iir、二阶iir、fir或者其他类型的数字低通滤波器实现，基于环境光的频率特性，所述数字滤波器设计为一种iir低通滤波器或fir低通滤波器。本实施例采用iir低通滤波器，无限冲击响应滤波器(iir)的结构简单、可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。从而提高滤波的可靠性。数字滤波器设置于电阻切换模块和adc转换器之间，用于滤除所述预设频率的红外脉冲信号和含干扰频率的高频噪声，以输出环境光信号，需要说明的是本实施例中提及的环境光信号是低频段的红外光信号。数字滤波器的信号输出端连接电阻切换模块的控制输入端，数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，作为电阻切换模块执行切换电阻参数的依据。数字滤波器可以筛选出作为电阻切换依据的环境光信号，同时基于前述闭合回路，也可以避免较高频率的噪声信号转换的电信号施加到所述红外接收器上产生额外电流，造成所述电阻切换模块内部的上拉电阻的两端电压不处于正常状态，从而影响所述红外接收器的灵敏度。

优选的，如图1所示，所述电阻切换模块包括可配置选择器，以及预设数量的上拉电阻，比如r1、r2…rn；可配置选择器设有预设数量的信号输入端，分别与阻值匹配的上拉电阻的一端相连接，而这些上拉电阻的另一端连接于一个供电电源vcc，起到上拉调节所述红外接收器输出电压的作用，本实施例中可上拉至3.3v；可配置选择器的选择输出端连接于所述红外接收器的信号输出端，可配置选择器通过切换选择合适的上拉电阻，来控制所述红外接收器适应光强变化，即在所述电阻切换模块内部的上拉电阻的作用下，调节所述红外接收器的接收红外光信号的敏感度，抑制环境光带来的干扰。可配置选择器的选择端作为所述电阻切换模块的控制输入端，而所述电阻切换模块的控制输入端连接所述数字滤波器的信号输出端，所以可配置选择器接受所述数字滤波器的信号输出端的信号幅度值的控制，被配置为根据所述数字滤波器输出的信号幅度值所达到的光强阈值，自动切换相匹配的上拉电阻接入所述adc转换器、所述数字滤波器和所述电阻切换模块相互连接形成的闭合回路中，通过自动配置上拉电阻来实现所述adc转换器输出的所述红外检测结果是可识别的，并且可以在当前环境光强条件下发挥正常的红外检测机制，包括在地检、墙检、红外测距、避障等情况下不发生误判。

在本实施例下，可配置选择器还配置有与上拉电阻的阻值相匹配的光强阈值。上拉电阻r1与光强阈值e1相对应，上拉电阻r2与光强阈值e2相对应，上拉电阻rn与光强阈值en相对应，如果r1大于r2，且r2大于rn，那么e1小于e2，e2小于en，比如，当红外光信号的光强度由e1变为e2，所述电阻切换模块根据可配置选择器的选择端输入的信号幅度值，控制原先的上拉电阻r1选择切换到上拉电阻r2，使得所述红外接收器输出端的上拉作用发生变化，所述红外接收器可以由饱和状态转变为非饱和状态，以适应当前强光环境带来的干扰。从而有效地调节所述红外接收器转换过来的电信号，调节所述红外接收器对红外信号的敏感度，以实现所述红外接收器适应光强变化；所述光强阈值是根据所述红外接收器接收的光强度而预先配置的信号幅度值，从而调节所述红外接收器在各种类型的环境光场景下接收红外调制信号的灵敏度，抑制不同强度的环境光干扰，提高所述红外接收系统的环境光抗干扰能力。

前述实施例中，所述红外接收系统在检测到所述红外接收器上一次的输出信号后，经过电阻的自适应调节得到当前红外检测信号，并由所述adc转换器的信号输出端输出。同时，所述adc转换器接收所述红外接收器当前的输出信号后，将其转换为红外数字信号，所述数字滤波器滤除所述预设频率的红外脉冲信号和含干扰频率的高频噪声，以输出环境光中包含的红外光信号，传输给所述电阻切换模块进行上拉电阻的选择，同时又由于所述电阻切换模块的信号输出端连接所述红外接收器的信号输出端，进而避免高频信号经转换得到的电信号施加到所述红外接收器上产生额外电流；当所述电阻切换模块检测到所述数字滤波器输出的信号幅度值满足内置的光强阈值时，所述电阻切换模块自动切换与该光强阈值匹配的电阻接通于所述红外接收器与所述数字滤波器之间，该自动切换过程是根据所述可配置的参考电源内部提供的光强阈值而自适应调节完成的；在所述电阻切换模块新选通的上拉电阻的作用下，所述红外接收器接收红外信号的敏感度得以调节，所述adc转换器根据所述红外接收器当前输出的解调信号更新所述adc转换器的信号输出端的所述红外检测信号。与现有技术相比，所述红外接收系统采用纯硬件的手段实时自动切换匹配阻值的电阻，从而调节所述红外接收器的灵敏度，以适应在各种类型的环境光强度的场景下进行地检、墙检或距离测量，抑制不同强度的环境光干扰。这是一种自适应调节系统内部参数的过程，减小软件的参与控制，提高所述红外接收系统的环境光抗干扰能力和红外检测效率，同时提高红外接收电路的复用性，节约硬件成本。

优选的，所述红外接收系统还包括毛刺滤波模块，如图2的虚线方框所示，毛刺滤波模块的信号输出端连接所述adc转换器的信号输入端，毛刺滤波模块的信号输入端连接所述红外接收器的信号输出端，用于滤除所述红外接收器输出的毛刺信号；其中，毛刺滤波模块是包括电阻r和电容c的一阶阻容滤波器，一阶阻容滤波器是由一个电阻r和一个电容c组成的简单的一阶阻容滤波网络，电阻r的一端连接于所述红外接收器的输出端和所述电阻切换模块的输出端的连接点，电阻r的另一端与电容c的一端连接，电容c的另一端接地，所述adc转换器的信号输入端连接电阻r与电容c的连接点，电阻r与电容c的连接点作为毛刺滤波模块的信号输出端。一阶阻容滤波器可通过设置较高的截止频率来滤除高频噪声的干扰，为所述adc转换器提供低噪声的待转换信号。如图2所示，所述红外接收系统中，所述毛刺滤波模块、所述adc转换器、所述数字滤波器和所述电阻切换模块相互连接形成一个闭合反馈环路，进一步提高各种光强环境下的红外检测的效率和精度。其中，所述毛刺滤波模块之外的其他模块的连接关系及内部结构在前述实施例中均已公开，此次不再做描述。

参阅图3可知，本发明另一实施例提供一种soc芯片，该soc芯片的一个端口与外部的红外接收器的信号输出端相连接，红外接收器用于接收外界环境的红外光信号和红外脉冲信号，同时，红外接收器还接收到外界含干扰频率的高频噪声，在本实施例中，环境光包括红外光信号成分较多的太阳光、日光管灯光、浴霸灯光等类型的环境光信号；外界环境的红外发射管往地面、墙面或障碍物调制发射红外脉冲信号，然后经地面、墙面或障碍物反射后被红外接收器接收，其中，红外脉冲信号是具备预设频率的调制信号，该红外脉冲信号是以波长940nm的红外线传输介质的信号。所以，所述soc芯片可用于检测处理所述红外接收器输出的所述预设频率的红外脉冲信号、含干扰频率的高频噪声以及环境光信号。所述soc芯片及其外部的红外接收器可以构成同类型的前述红外接收系统的一部分。

如图3所示，所述soc芯片包括adc转换器、数字滤波器和电阻切换模块。adc转换器的信号输入端连接红外接收器的信号输出端，用于接收红外接收器的输出信号，并将其转换为数字信号，同时，adc转换器的信号输出端用于输出所述红外接收系统的红外检测信号，该红外检测信号可以是经过所述电阻切换模块和所述数字滤波器处理后输出的数字信号，也可以是由红外接收器输出且经模数转换后获得的数字信号。所述数字滤波器的采样输入端连接adc转换器的信号输出端，用于滤除所述预设频率的红外脉冲信号和含干扰频率的高频噪声，以输出环境光信号，需要说明的是本实施例中提及的环境光信号是低频段的红外光信号。电阻切换模块的控制输入端连接数字滤波器的信号输出端，数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，用于传输给电阻切换模块作为切换电阻参数的依据，从而根据环境光信号的幅度有针对性地选择上拉电阻，并反馈到所述电阻切换模块内部的上拉电阻，以调节所述红外接收器对红外光线的灵敏度。电阻切换模块的控制输入端连接数字滤波器的信号输出端，数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，用于传输给电阻切换模块作为切换电阻参数的依据。数字滤波器输出的红外光信号幅度随着环境光强度的变化而变化，所以传输给电阻切换模块的信号幅度值是实时变化，为了避免出现误判，所述电阻切换模块需要进行不同阻值参数的上拉电阻切换，以适应当前的环境光的光强度。所述电阻切换模块的信号输出端连接所述红外接收器的信号输出端，所述电阻切换模块的控制输入端连接所述数字滤波器的信号输出端，也可避免所述含干扰频率的高频噪声转换得到的电信号施加到所述红外接收器上产生额外电流，并反馈到所述电阻切换模块内部的上拉电阻，以影响所述红外接收器对红外光的灵敏度。所述电阻切换模块内置多个不同阻值的上拉电阻，对应设置多个光强阈值，分别与相应光强场景下的所述数字滤波器输出的信号幅度值匹配。相比于前述实施例中所述电阻切换模块未集成于所述soc芯片内，本实施例不需要使用主控芯片的多个端口分别控制外部的多个上拉支路，提高前述红外接收系统的集成度，节省芯片引脚资源，进而提高芯片系统的复用程度。这里的环境光信号可以等同于能够对现有技术中的红外检测电路产生干扰的环境光，该环境光信号主要是红外光信号。

基于红外接收器接收的光信号强度的不同，传输给所述电阻切换模块的信号幅度值也发生变化，从而控制所述电阻切换模块变换内部的上拉电阻。每当所述数字滤波器输出的信号幅度值达到一个光强阈值，则选择匹配阻值的上拉电阻导通接入电路，从而，所述电阻切换模块根据数字滤波器输出的信号幅度值与内置的光强阈值的匹配情况，选择与相应光强阈值匹配的上拉电阻接通于红外接收器与数字滤波器之间，使得所述毛刺滤波模块、所述adc转换器、所述数字滤波器和所述电阻切换模块连接形成一个闭合回路结构，从而根据接通的上拉电阻的阻值改变红外接收器接收光强的敏感度，调节所述adc转换器输出的红外检测信号不受各种光强度的环境光的干扰，减少红外检测误判情形的出现，让所述红外接收系统发挥正常的红外检测功能，不容易发生误判。提高所述红外接收系统的环境光抗干扰能力。其中，所述电阻切换模块内部可供选择的上拉电阻的阻值与不同光强度相匹配；所述电阻切换模块内部的上拉电阻与所述红外接收器之间的连接结构起到上拉所述红外接收器的输出信号的作用。

当所述电阻切换模块检测到所述数字滤波器输出的信号幅度值满足内置的光强阈值时，所述电阻切换模块自动切换与该光强阈值匹配的上拉电阻接通于所述红外接收器与所述数字滤波器之间，该自动切换过程是根据所述可配置的参考电源内部提供的光强阈值而自适应调节完成的；具体地，如图3所示，所述电阻切换模块包括可配置选择器，以及预设数量的上拉电阻，比如r1、r2…rn；可配置选择器设有预设数量的信号输入端，分别与阻值匹配的上拉电阻的一端相连接，而这些上拉电阻的另一端连接于一个供电电源vcc，起到上拉调节所述红外接收器输出电压的作用，本实施例中可上拉至3.3v；可配置选择器的选择输出端连接于所述红外接收器的信号输出端，可配置选择器通过切换选择合适的上拉电阻，来控制所述红外接收器适应光强变化，即在所述电阻切换模块内部的上拉电阻的作用下，调节所述红外接收器的接收敏感度，抑制环境光带来的干扰。可配置选择器的选择端作为所述电阻切换模块的控制输入端，而所述电阻切换模块的控制输入端连接所述数字滤波器的信号输出端，所以可配置选择器接受所述数字滤波器的信号输出端的信号幅度值的控制，被配置为根据所述数字滤波器输出的信号幅度值所达到的光强阈值，自动切换相匹配的上拉电阻接入所述adc转换器、所述数字滤波器和所述电阻切换模块相互连接形成的闭合回路中，通过自动配置上拉电阻来实现所述adc转换器输出的所述红外检测结果是可识别的，并且可以在当前环境光强条件下发挥正常的红外检测机制，包括在地检、墙检、红外测距、避障等情况下不发生误判。

在本实施例下，可配置选择器还配置有光强阈值。上拉电阻r1与光强阈值e1相对应，上拉电阻r2与光强阈值e2相对应，上拉电阻rn与光强阈值en相对应，如果r1大于r2，且r2大于rn，那么e1小于e2，e2小于en，比如，当红外信号的光强度由e1变为e2，所述电阻切换模块根据可配置选择器的选择端输入的信号幅度值，控制原先的上拉电阻r1选择切换到上拉电阻r2，使得所述红外接收器输出端的上拉作用发生变化，所述红外接收器可以由饱和状态转变为非饱和状态，以适应当前强光环境带来的干扰。从而有效地调节所述红外接收器转换过来的电信号，调节所述红外接收器对红外光信号的敏感度，以实现所述红外接收器适应光强变化；所述光强阈值是根据所述红外接收器接收的光强度而预先配置的信号幅度值，从而调节所述红外接收器在各种类型的环境光场景下接收红外调制信号的灵敏度，抑制不同强度的环境光干扰，提高所述红外接收器的环境光抗干扰能力。

本发明实施例使用soc芯片提高同类型的红外接收电路的集成度，通过在芯片内集成电容电阻及电阻切换模块，减少芯片引脚资源，节约硬件成本。所述soc芯片在不需要软件干预的前提下实时自动切换匹配阻值的电阻，从而调节所述红外接收器的灵敏度，以适应在各种类型的环境光反射面的场景下进行地检、墙检或距离测量，抑制不同强度的环境光干扰。这是一种自适应调节芯片内部参数的过程，减小软件的参与控制，提高红外检测的效率和精度。

优选的，如图4所示，所述adc转换器和所述红外接收器之间连接有所述毛刺滤波模块（如图4的虚线方框部分所示），所述毛刺滤波模块的信号输入端连接所述红外接收器的信号输出端，用于接收所述红外接收器的输出信号，并滤除输出信号中包含的毛刺信号，其中，毛刺滤波模块是包括电阻r和电容c的一阶阻容滤波器，一阶阻容滤波器是由一个电阻r和一个电容c组成的简单的一阶阻容滤波网络，电阻r的一端连接于所述红外接收器的输出端和所述电阻切换模块的输出端的连接点，电阻r的另一端与电容c的一端连接，电容c的另一端接地，所述adc转换器的信号输入端连接电阻r与电容c的连接点，电阻r与电容c的连接点作为毛刺滤波模块的信号输出端。前述的一阶阻容滤波器可通过设置较高的截止频率来滤除高频噪声的干扰，为所述adc转换器提供低噪声的待转换信号。其中，所述毛刺滤波模块的截止频率可以设置在高频段，从而允许所述adc转换器转换更多的频率信号，进而提高所述soc芯片的红外检测精度。

优选的，所述adc转换器采用一种逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器，相比于其他类型的adc转换器，在同等检测精度下，逐次逼近寄存器型(sar)模数转换器占用的芯片面积较少，转换速率高，且硬件成本低。

优选的，所述数字滤波器可用一阶iir、二阶iir、fir或者其他类型的数字低通滤波器实现，基于环境光的频率特性，所述数字滤波器设计为一种iir低通滤波器或fir低通滤波器。本实施例采用iir低通滤波器，无限冲击响应滤波器(iir)的结构简单、可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。从而提高滤波的可靠性。数字滤波器设置于电阻切换模块和adc转换器之间，用于滤除所述预设频率的红外脉冲信号和含干扰频率的高频噪声，以输出环境光信号，需要说明的是本实施例中提及的环境光信号是低频段的红外光信号。数字滤波器的信号输出端连接电阻切换模块的控制输入端，数字滤波器输出的滤波后的信号的幅度值，作为电阻切换模块执行切换电阻参数的依据。数字滤波器可以筛选出作为电阻切换依据的环境光信号，同时基于前述闭合回路，也可以避免较高频率的噪声信号转换的电信号施加到所述红外接收器上产生额外电流，造成所述电阻切换模块内部的上拉电阻的两端电压不处于正常状态，从而影响所述红外接收器的灵敏度。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。