Το φως είναι απαραίτητο για την αίσθηση της όρασης. Το φως είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μεταφέρει ενέργεια με τη μορφή μικρών ενεργειακών πακέτων που ονομάζονται Photons. Η ενέργεια στο φωτόνιο μεταφέρεται στα αντικείμενα όταν έρχονται σε επαφή. Αυτό το χαρακτηριστικό του φωτός χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό αισθητήρων που μπορούν να ανιχνεύσουν το φως. Αυτοί οι αισθητήρες είναι γνωστοί ως αισθητήρες φωτός , απορροφήστε την ενέργεια από το φως και μετατρέψτε σε ηλεκτρική ενέργεια με τη βοήθεια του φωτοηλεκτρικού εφέ. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται θα είναι ανάλογη με την ένταση του φωτός που πέφτει στον αισθητήρα και το υλικό του αισθητήρα. Με αυτήν την αρχή, μπορούν να μετρηθούν διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, όπως UV, IR, Ambient light, κλπ…. Το BH1750 είναι ο αισθητήρας σχεδιασμένος για τη μέτρηση του φωτός περιβάλλοντος.

Τι είναι το BH1750;

Το BH1750 είναι ένας αισθητήρας φωτισμού ψηφιακού περιβάλλοντος. Είναι εύκολο να διασυνδεθείτε με έναν μικροελεγκτή, καθώς χρησιμοποιεί το Επικοινωνία I2C πρωτόκολλο. Καταναλώνει πολύ χαμηλό ρεύμα. Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιεί ένα φωτοδίοδος να αισθανθείτε το φως. Αυτή η φωτοδίοδος περιέχει μια διασταύρωση PN. Όταν πέφτει φως, δημιουργούνται ζεύγη οπών ηλεκτρονίων στην περιοχή εξάντλησης. Λόγω του εσωτερικού φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος, παράγεται ηλεκτρισμός στη φωτοδίοδο. Αυτή η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια είναι ανάλογη με την ένταση του φωτός. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε τάση από το Ομπάμ .

“ποιες είναι οι τρεις ιδιότητες των γραμμών ηλεκτρικού πεδίου ”

Διάγραμμα μπλοκ του BH1750

Block-Diagram-of-BH1750

Οι αισθητήρες φωτός περιβάλλοντος περιέχουν μια φωτοδίοδο που μπορεί να ανιχνεύσει το φως και να τη μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια. Το φως μετράται ανάλογα με την έντασή του. Από το διάγραμμα μπλοκ, το PD είναι η φωτοδίοδος που χρησιμοποιείται για την αίσθηση του φωτός. Η απόκρισή του είναι κατά προσέγγιση με την απόκριση του ανθρώπινου ματιού

Στον αισθητήρα BH1750 ενσωματώνεται ένα Opamp - AMP που μετατρέπει το ρεύμα από τη φωτοδίοδο σε τάση. Το BH1750 χρησιμοποιεί ένα ADC για να μετατρέψετε τις αναλογικές τιμές που παρέχονται από την AMP σε ψηφιακές τιμές. Το λογικό + I2C μπλοκ που φαίνεται στο διάγραμμα μπλοκ είναι η μονάδα όπου οι τιμές φωτισμού μετατρέπονται σε LUX και πραγματοποιείται η διαδικασία επικοινωνίας I2C. Το OSC είναι ο εσωτερικός ταλαντωτής ρολογιού 320kHz, που χρησιμοποιείται ως ρολόι για εσωτερική λογική.

Διάγραμμα κυκλώματος

Το BH1750 λειτουργεί με τάση τροφοδοσίας 2,4V έως 3,6V. Το BH1750FVI είναι η κύρια μονάδα του αισθητήρα που απαιτεί 3.3V για εργασία. Έτσι, χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής τάσης στο κύκλωμα. SDA και SCL είναι οι ακίδες που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία I2C. 4.7kΩ αντιστάσεων pullup χρησιμοποιούνται με αυτές τις ακίδες.

Υπάρχουν τρεις τύποι τρόπων μέτρησης για το BH1750. Η λειτουργία ανάλυσης H2 διαρκεί 120 ms για μέτρηση και έχει ανάλυση 0,5 lx. Η λειτουργία ανάλυσης H διαρκεί επίσης 120 ms για μέτρηση, αλλά η ανάλυσή της είναι 1 lx. Η ανάλυση L απαιτεί 16ms για μέτρηση και η ανάλυσή της είναι 4 lx. Η λειτουργία ανάλυσης H είναι πιο χρήσιμη στο σκοτάδι και μπορεί επίσης εύκολα να απορρίψει τον θόρυβο.

“τι είναι ηλεκτρική φάση ”

Διάγραμμα καρφιτσών

Διάγραμμα ακίδων BH1750

Το BH1750 διατίθεται ως IC 5 ακίδων. Η περιγραφή Pin του IC δίνεται παρακάτω-

Pin1- Vcc - είναι ο πείρος τροφοδοσίας. Η τάση τροφοδοσίας κυμαίνεται από 2,4V έως 3,6V.
Pin-2 - GND- είναι ο πείρος γείωσης. Αυτός ο πείρος συνδέεται με τη γείωση του κυκλώματος.
Pin-3 - SCL- είναι η σειριακή γραμμή ρολογιού. Αυτός ο πείρος χρησιμοποιείται για την παροχή παλμού ρολογιού για επικοινωνία I2C μεταξύ του αισθητήρα και του μικροεπεξεργαστή.
Pin-4 - SDA-είναι η σειριακή διεύθυνση δεδομένων. Αυτός ο πείρος χρησιμοποιείται από την επικοινωνία I2C για τη μεταφορά δεδομένων από τον αισθητήρα στον μικροελεγκτή.
Pin-5- ADDR- είναι το Pin Διεύθυνσης συσκευής. Αυτή η ακίδα χρησιμοποιείται όταν είναι συνδεδεμένες περισσότερες από μία μονάδες, για την επιλογή της διεύθυνσης.

Υπάρχει ένας άλλος ακροδέκτης DVI που είναι ο ακροδέκτης τάσης αναφοράς διαύλου της μονάδας I2C. Χρησιμοποιείται επίσης ως ασύγχρονο τερματικό επαναφοράς. Μετά την εφαρμογή Vcc, το DVI πρέπει να ρυθμιστεί σε κατάσταση απενεργοποίησης. Το IC ενδέχεται να μην λειτουργεί σωστά εάν αυτό το τερματικό επαναφοράς δεν έχει ρυθμιστεί μετά την εφαρμογή Vcc.

Προδιαγραφές

Ο BH1750 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας φωτισμού περιβάλλοντος σειριακής εξόδου τύπου 16 bit. Ορισμένες από τις προδιαγραφές αυτού του αισθητήρα είναι οι εξής:

Το τροφοδοτικό που απαιτείται για τη σωστή λειτουργία αυτού του αισθητήρα είναι 2.4V -3.6V.
Αυτός ο αισθητήρας καταναλώνει πολύ λιγότερο ρεύμα 0,12mA.
Δεν απαιτούνται άλλοι υπολογισμοί για τη μέτρηση της έντασης του φωτός, δίνονται άμεσες ψηφιακές τιμές στο μικροεπεξεργαστής .
Αυτός ο αισθητήρας διαθέτει ADC για τη μετατροπή της αναλογικής έντασης φωτός σε ψηφιακές τιμές LUX.
Το BH1750 μπορεί να μετρήσει την ένταση του φωτός έως το εύρος των 65535 lx μονάδων.
Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο επικοινωνίας I2C για την αποστολή δεδομένων στον μικροεπεξεργαστή.
Το BH1750FVI είναι η κύρια μονάδα που υπάρχει στον αισθητήρα. Αυτή η ενότητα λειτουργεί σε 3.3V. Έτσι, χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής τάσης με το IC.
Η υπέρυθρη ακτινοβολία επηρεάζει πολύ λιγότερο τις μετρήσεις αυτού του αισθητήρα.
Το BH1750 δεν εξαρτάται από τη χρησιμοποιούμενη πηγή φωτός.
Το BH1750 διαθέτει λειτουργία απόρριψης θορύβου 50Hz / 60Hz.
Το εύρος μέτρησης του αισθητήρα είναι ρυθμιζόμενο.
Το BH1750 έχει μια πολύ μικρή παραλλαγή μέτρησης. Έχει συντελεστή διακύμανσης περίπου +/- 20%.
Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας αυτού του αισθητήρα είναι από -40 ° C έως 85 ° C.
Η ελάχιστη τάση αναφοράς I2C είναι 1,65V.
Αυτός ο αισθητήρας λειτουργεί με συχνότητα ρολογιού 400kHz I2C.

Εφαρμογές BH1750

Οι αισθητήρες φωτισμού περιβάλλοντος έγιναν δημοφιλείς το 2004 όταν χρησιμοποιήθηκαν σε κινητά τηλέφωνα. Έως το 2004, το 30% των κινητών τηλεφώνων που χρησιμοποιήθηκαν στην Ευρώπη περιείχαν αισθητήρα φωτισμού περιβάλλοντος, ο οποίος αυξήθηκε σε 85% έως το 2016. Μερικές από τις εφαρμογές των αισθητήρων φωτισμού περιβάλλοντος παρατίθενται παρακάτω-

Αυτά χρησιμοποιούνται σε αισθητήρες παλμού για τη μέτρηση της έντασης φωτός του LED.
Τα κινητά τηλέφωνα περιέχουν BH1750 για να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της οθόνης σύμφωνα με τις εξωτερικές συνθήκες φωτισμού.
Χρησιμοποιείται σε οχήματα για ενεργοποίηση / απενεργοποίηση των προβολέων ανάλογα με το σκοτάδι.
Το BH1750 χρησιμοποιείται επίσης για τον έλεγχο της ενεργοποίησης / απενεργοποίησης των αυτόματων φώτων του δρόμου.
Το BH1750 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του οπίσθιου φωτισμού του πληκτρολογίου σε smartphone.

Εναλλακτικό IC

Μερικά από τα Ic που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική λύση για το BH1750 είναι TSL2561, VEML6035. Μερικοί από τους άλλους τύπους αισθητήρων φωτός είναι οι LDR αισθητήρα και TCS3200.

Σήμερα το BH1750 χρησιμοποιείται ιδιαίτερα για εφαρμογές όπως οθόνες LCD, Note PC, φορητές κονσόλες παιχνιδιών, ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, PDA, τηλεόραση LCD κ.λπ. για να παρέχει υψηλή εμπειρία χρήστη στον πελάτη. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά αυτού του αισθητήρα βρίσκονται στο δελτίο δεδομένων του. Ποιος από τους τρόπους μέτρησης του BH1750 έχει υψηλό συντελεστή απόρριψης θορύβου;