Dla zmysłu wzroku potrzebne jest światło. Światło jest formą promieniowania elektromagnetycznego. Przenosi energię w postaci małych pakietów energii zwanych fotonami. Energia fotonu jest przenoszona na obiekty, gdy wchodzą w jego kontakt. Ta cecha światła jest wykorzystywana przy projektowaniu czujników, które mogą wykrywać światło. Te czujniki znane jako czujniki światła pochłaniają energię światła i zamieniają się w energię elektryczną za pomocą efektu fotoelektrycznego. Wytworzona energia elektryczna będzie proporcjonalna do intensywności światła padającego na czujnik i materiał czujnika. Zgodnie z tą zasadą można mierzyć różne długości fal światła, takie jak UV, IR, światło otoczenia itp. BH1750 to czujnik przeznaczony do pomiaru światła otoczenia.

Co to jest BH1750?

BH1750 to cyfrowy czujnik światła otoczenia. Jest łatwy w komunikacji z mikrokontrolerem, ponieważ wykorzystuje rozszerzenie Komunikacja I2C protokół. Zużywa bardzo małą ilość prądu. Ten czujnik wykorzystuje fotodioda wyczuć światło. Ta fotodioda zawiera złącze PN. Kiedy pada na niego światło, w obszarze zubożenia tworzą się pary elektron-dziura. Ze względu na wewnętrzny efekt fotoelektryczny w fotodiodzie wytwarzana jest energia elektryczna. Wytworzona energia elektryczna jest proporcjonalna do natężenia światła. Ta energia elektryczna jest zamieniana na napięcie przez Opamp .

“podciągnij lub ściągnij ”

Schemat blokowy BH1750

Czujniki światła otoczenia zawierają fotodiodę, która wykrywa światło i przekształca je w energię elektryczną. Światło jest mierzone w zależności od jego intensywności. Ze schematu blokowego wynika, że PD to fotodioda używana do wykrywania światła. Jego reakcja jest zbliżona do reakcji ludzkiego oka.

W czujniku BH1750 zintegrowany jest Opamp - AMP, który przekształca prąd z fotodiody na napięcie. BH1750 wykorzystuje rozszerzenie ADC do konwersji wartości analogowych dostarczanych przez AMP na wartości cyfrowe. Blok logiczny + I2C pokazany na schemacie blokowym jest jednostką, w której wartości natężenia oświetlenia są konwertowane na LUX i odbywa się proces komunikacji I2C. OSC to wewnętrzny oscylator zegara 320 kHz, używany jako zegar dla logiki wewnętrznej.

Schemat obwodu

BH1750 działa z napięciem zasilania od 2,4 V do 3,6 V. BH1750FVI to główny moduł czujnika, który do pracy wymaga napięcia 3,3V. Tak więc w obwodzie zastosowano regulator napięcia. SDA i SCL to piny używane do komunikacji I2C. W przypadku tych pinów zastosowano 4,7 kΩ rezystorów podciągających.

Istnieją trzy rodzaje trybów pomiaru dla BH1750. Tryb2 rozdzielczości H zajmuje 120 ms do pomiaru i ma rozdzielczość 0,5 lx. Tryb rozdzielczości H również zajmuje pomiar 120 ms, ale jego rozdzielczość wynosi 1 lx. Rozdzielczość L zajmuje do pomiaru 16 ms, a jej rozdzielczość to 4 lx. Tryb rozdzielczości H jest bardziej przydatny w ciemności i może również łatwo odrzucać szum.

“różnica między pmos a nmos ”

Schemat pinów

Schemat pinów BH1750

BH1750 jest dostępny jako 5-pinowy układ scalony. Opis pinów układu scalonego podano poniżej:

Pin1- Vcc - to pin zasilania. Napięcie zasilania mieści się w zakresie od 2,4 V do 3,6 V.
Pin-2 - GND- to pin uziemienia. Ten pin jest podłączony do masy obwodu.
Pin-3 - SCL- to szeregowa linia zegara. Ten styk służy do dostarczania impulsu zegarowego do komunikacji I2C między czujnikiem a mikroprocesorem.
Pin-4 - SDA - to szeregowy adres danych. Ten pin jest używany przez komunikację I2C do przesyłania danych z czujnika do mikrokontrolera.
Pin-5-ADDR- to pin adresu urządzenia. Ten pin jest używany, gdy podłączonych jest więcej niż jeden moduł, do wyboru adresu.

Jest jeszcze jeden pin DVI, który jest zaciskiem napięcia odniesienia magistrali modułu I2C. Jest również używany jako terminal resetowania asynchronicznego. Po zastosowaniu Vcc DVI należy ustawić w tryb wyłączenia. Układ scalony może nie działać poprawnie, jeśli ten terminal resetowania nie zostanie ustawiony po zastosowaniu Vcc.

Specyfikacje

BH1750 to 16-bitowy cyfrowy czujnik oświetlenia otoczenia z wyjściem szeregowym. Niektóre specyfikacje tego czujnika są następujące:

Zasilanie potrzebne do poprawnej pracy tego czujnika to 2,4V -3,6V.
Ten czujnik pobiera bardzo mniej prądu 0,12 mA.
Do pomiaru natężenia światła nie są wymagane żadne inne obliczenia, bezpośrednie wartości cyfrowe są podawane do mikroprocesor .
Ten czujnik jest wyposażony w ADC do konwersji analogowego natężenia światła na cyfrowe wartości LUX.
BH1750 może mierzyć natężenie światła w zakresie do 65535 luksów.
Ten czujnik wykorzystuje protokół komunikacyjny I2C do przesyłania danych do mikroprocesora.
BH1750FVI jest głównym modułem obecnym w czujniku. Ten moduł działa na 3,3 V. Tak więc z układem scalonym używany jest regulator napięcia.
Promieniowanie podczerwone ma bardzo mniejszy wpływ na pomiary tego czujnika.
BH1750 nie zależy od używanego źródła światła.
BH1750 posiada funkcję tłumienia szumów światła 50 Hz / 60 Hz.
Zakres pomiarowy czujnika jest regulowany.
BH1750 ma bardzo małą zmienność pomiaru. Ma współczynnik zmienności około +/- 20%.
Zakres temperatur pracy tego czujnika wynosi od -40 ° C do 85 ° C.
Minimalne napięcie odniesienia I2C wynosi 1,65 V.
Ten czujnik pracuje z częstotliwością zegara I2C wynoszącą 400 kHz.

Zastosowania BH1750

Czujniki światła otoczenia stały się popularne w 2004 roku, kiedy zostały użyte w telefonach komórkowych. Do 2004 r. 30% telefonów komórkowych używanych w Europie zawierało czujnik światła otoczenia, który wzrósł do 85% do 2016 r. Poniżej wymieniono niektóre zastosowania czujników światła otoczenia:

Są one używane w czujnikach impulsów do pomiaru natężenia światła diody LED.
Telefony komórkowe zawierają BH1750 do regulacji jasności ekranu w zależności od zewnętrznych warunków oświetlenia.
Używany w pojazdach do włączania / wyłączania reflektorów w zależności od ciemności.
BH1750 jest również używany do sterowania włączaniem / wyłączaniem automatycznych świateł ulicznych.
BH1750 służy do regulacji podświetlenia klawiatury w smartfonach.

Alternatywny układ scalony

Niektóre z Ic, które mogą być używane jako alternatywa dla BH1750, to TSL2561, VEML6035. Niektóre inne typy czujników światła to LDR czujnik i TCS3200.

Obecnie BH1750 jest szeroko stosowany w aplikacjach takich jak wyświetlacze LCD, Note PC, przenośne konsole do gier, aparat cyfrowy, PDA, telewizor LCD, itp., Aby zapewnić klientowi wysoki komfort użytkowania. Dalsze szczegóły dotyczące charakterystyk elektrycznych tego czujnika można znaleźć w jego arkuszu danych. Który z trybów pomiaru BH1750 ma wysoki współczynnik tłumienia szumów?