La llum és necessària per al sentit de la vista. La llum és una forma de radiació electromagnètica. Porta energia en forma de petits paquets d’energia anomenats fotons. L’energia del fotó es transfereix als objectes quan entren en contacte. Aquesta característica de la llum s'utilitza en el disseny de sensors que puguin detectar la llum. Aquests sensors coneguts com sensors de llum , absorbeixen l’energia de la llum i es converteixen en electricitat amb l’ajut de l’efecte fotoelèctric. L'electricitat produïda serà proporcional a la intensitat de la llum que cau sobre el sensor i el material del sensor. Amb aquest principi, es poden mesurar diferents longituds d'ona de llum, com ara UV, IR, llum ambiental, etc. BH1750 és el sensor dissenyat per mesurar la llum ambiental.

Què és BH1750?

BH1750 és un sensor de llum digital digital. És fàcil de connectar amb un microcontrolador, ja que utilitza el fitxer Comunicació I2C protocol. Consumeix una quantitat molt baixa de corrent. Aquest sensor utilitza un fotodiode per percebre la llum. Aquest fotodiode conté una unió PN. Quan hi cau llum, es creen parells electró-forat a la regió d’esgotament. A causa de l’efecte fotoelèctric intern, es produeix electricitat al fotodiode. Aquesta electricitat produïda és proporcional a la intensitat de la llum. Aquesta electricitat es transforma en una tensió per la Opamp .

“els senyals digitals es representen per dos diferents ”

Esquema de blocs de BH1750

Diagrama de blocs de BH1750

Els sensors de llum ambiental contenen un fotodiode que pot detectar la llum i convertir-la en electricitat. La llum es mesura en funció de la seva intensitat. A partir del diagrama de blocs, PD és el fotodiode que s’utilitza per detectar la llum. La seva resposta és aproximada a la resposta de l’ull humà.

Al sensor BH1750 s'integra un Opamp - AMP que converteix el corrent del fotodiode en tensió. BH1750 utilitza un fitxer ADC per convertir els valors analògics proporcionats per AMP en valors digitals. El bloc lògic + I2C que es mostra al diagrama de blocs és la unitat en què els valors d’il·luminació es converteixen en LUX i es produeix el procés de comunicació I2C. OSC és l’oscil·lador de rellotge intern de 320 kHz, que s’utilitza com a rellotge per a la lògica interna.

Esquema de connexions

El BH1750 funciona amb una tensió d’alimentació de 2,4 V a 3,6 V. BH1750FVI és el mòdul principal del sensor que requereix 3,3V per funcionar. Per tant, s’utilitza un regulador de tensió al circuit. SDA i SCL són els pins utilitzats per a la comunicació I2C. Amb aquests passadors s’utilitzen 4,7 kΩ de resistències de tracció.

Hi ha tres tipus de modes de mesura per al BH1750. El mode de resolució H2 triga 120 ms a mesurar-se i té una resolució de 0,5 lx. El mode de resolució H també triga 120 ms a mesurar-se, però la seva resolució és d’1 lx. La resolució L té 16 ms per mesurar-se i la seva resolució és de 4 lx. El mode de resolució H és més útil en la foscor i també pot rebutjar fàcilment el soroll.

“Filtre de pas alt de 2n ordre ”

Diagrama de pins

BH1750-Pin-Diagram

BH1750 està disponible com a IC de 5 pins. A continuació es mostra la descripció del PIN de l’IC

Pin1- Vcc: és el pin de la font d'alimentació. La tensió d’alimentació oscil·la entre 2,4 V i 3,6 V.
Pin-2 - GND- és el pin de terra. Aquest pin està connectat a la terra del circuit.
Pin-3 - SCL- és la línia de rellotge en sèrie. Aquest pin s'utilitza per proporcionar un impuls de rellotge per a la comunicació I2C entre el sensor i el microprocessador.
Pin-4 - SDA-és l'adreça de dades de sèrie. Aquest pin és utilitzat per la comunicació I2C per transferir les dades del sensor al microcontrolador.
Pin-5- ADDR- és el pin d'adreça del dispositiu. Aquest pin s'utilitza quan es connecten més d'un mòdul per seleccionar l'adreça.

Hi ha un altre pin DVI que és el terminal de voltatge de referència del bus del mòdul I2C. També s’utilitza com a terminal de restabliment asíncron. Després d'aplicar Vcc, el DVI s'ha d'establir en mode d'apagat. És possible que l'IC no funcioni correctament si aquest terminal de restabliment no s'estableix després d'aplicar Vcc.

Especificacions

BH1750 és un sensor de llum ambiental digital de tipus sèrie de 16 bits. Algunes de les especificacions d’aquest sensor són les següents:

La font d'alimentació necessària per al bon funcionament d'aquest sensor és de 2,4 V-3,6 V.
Aquest sensor consumeix una intensitat molt inferior de 0,12 mA.
No es requereixen altres càlculs per mesurar la intensitat de la llum; es donen valors digitals directes a microprocessador .
Aquest sensor té un ADC per convertir la intensitat de la llum analògica en valors LUX digitals.
El BH1750 pot mesurar la intensitat de la llum fins a un rang de 65535 lx unitats.
Aquest sensor utilitza el protocol de comunicació I2C per enviar dades al microprocessador.
BH1750FVI és el mòdul principal present al sensor. Aquest mòdul funciona a 3.3V. Per tant, s’utilitza un regulador de voltatge amb l’IC.
La radiació IR té molt menys efecte en les mesures d’aquest sensor.
El BH1750 no depèn de la font de llum utilitzada.
BH1750 té una funció de rebuig de soroll de 50Hz / 60Hz.
El rang de mesura del sensor és ajustable.
BH1750 té una variació de mesurament molt petita. Té un factor de variació d'aproximadament +/- 20%.
L’interval de temperatura de funcionament d’aquest sensor és de -40 ° C a 85 ° C.
La tensió mínima de referència I2C és d’1,65 V.
Aquest sensor funciona amb una freqüència de rellotge I2C de 400 kHz.

Aplicacions de BH1750

Els sensors de llum ambiental es van popularitzar el 2004 quan es feien servir en telèfons mòbils. El 2004, el 30% dels telèfons mòbils utilitzats a Europa contenien un sensor de llum ambiental, que va augmentar fins al 85% el 2016. Algunes de les aplicacions dels sensors de llum ambiental es detallen a continuació:

S’utilitzen en sensors d’impulsos per mesurar la intensitat de llum del LED.
Els telèfons mòbils contenen BH1750 per ajustar la brillantor de la pantalla segons les condicions de llum externa.
S'utilitza en vehicles per encendre / apagar els fars segons la foscor.
BH1750 també s'utilitza per controlar l'encesa / apagada dels llums automàtics.
BH1750 s’utilitza per ajustar la llum de fons del teclat als telèfons intel·ligents.

CI alternatiu

Alguns dels Ic que es poden utilitzar com a alternativa a BH1750 són TSL2561, VEML6035. Alguns dels altres tipus de sensors de llum són els LDR sensor i TCS3200.

Actualment BH1750 s’utilitza molt per a aplicacions com ara pantalles LCD, Note PC, consoles de jocs portàtils, càmera digital, PDA, TV LCD, etc ... per proporcionar una experiència d’usuari elevada al client. Podeu trobar més detalls sobre les característiques elèctriques d’aquest sensor a la seva fitxa tècnica. Quin dels modes de mesura de BH1750 té un factor de rebuig elevat?