Svjetlost je neophodna za osjet vida. Svjetlost je oblik elektromagnetskog zračenja. Nosi energiju u obliku malih energetskih paketa zvanih Fotoni. Energija u fotonu prenosi se na predmete kad dođu u njegov kontakt. Ova karakteristika svjetlosti koristi se u dizajniranju senzora koji mogu prepoznati svjetlost. Ovi senzori poznati kao svjetlosni senzori , apsorbiraju energiju svjetlosti i pretvaraju se u električnu uz pomoć fotoelektričnog efekta. Proizvedena električna energija bit će proporcionalna intenzitetu svjetlosti koja pada na senzor i materijal senzora. Ovim principom mogu se izmjeriti različite valne duljine svjetlosti kao što su UV, IR, ambijentalno svjetlo itd. BH1750 je senzor dizajniran za mjerenje ambijentalne svjetlosti.
Što je BH1750?
BH1750 je digitalni senzor ambijentalnog svjetla. Jednostavno je povezati se s mikrokontrolerom, jer koristi I2C komunikacija protokol. Troši vrlo malu količinu struje. Ovaj senzor koristi a fotodioda osjetiti svjetlost. Ova fotodioda sadrži PN spoj. Kad svjetlost padne na nju, stvaraju se parovi elektronskih rupa u području iscrpljivanja. Zbog unutarnjeg fotoelektričnog učinka, u fotodiodi se stvara električna energija. Ova proizvedena električna energija proporcionalna je intenzitetu svjetlosti. Ova električna energija pretvara se u napon Opamp .
Blok dijagram BH1750
Blok-dijagram-od-BH1750
Senzori ambijentalne svjetlosti sadrže fotodiodu koja može osjetiti svjetlost i pretvoriti je u električnu energiju. Svjetlost se mjeri ovisno o njenom intenzitetu. Iz blok dijagrama, PD je fotodioda koja se koristi za osjet svjetlosti. Njegov je odgovor približan odgovoru ljudskog oka.
U senzor BH1750 integriran je Opamp - AMP koji pretvara struju iz fotodiode u napon. BH1750 koristi ADC za pretvaranje analognih vrijednosti koje pruža AMP u digitalne vrijednosti. Blok logika + I2C prikazan na blok dijagramu je jedinica u kojoj se vrijednosti osvjetljenja pretvaraju u LUX i odvija se I2C komunikacijski proces. OSC je unutarnji oscilator takta od 320 kHz, koji se koristi kao sat za unutarnju logiku.
Kružni dijagram
BH1750 radi s naponom napajanja od 2,4V do 3,6V. BH1750FVI je glavni modul senzora kojem je za rad potrebno 3.3V. Dakle, u krugu se koristi regulator napona. SDA i SCL su iglice koje se koriste za I2C komunikaciju. S tim se pinovima koristi 4,7 kΩ pullup otpornika.
Postoje tri vrste načina mjerenja za BH1750. Način H-razlučivosti2 zahtijeva 120ms za mjerenje i ima razlučivost 0,5 lx. Način H-razlučivosti također treba 120 ms za mjerenje, ali njegova razlučivost je 1 lx. L-razlučivost treba 16 ms za mjerenje, a njegova razlučivost je 4 lx. Način razlučivosti H korisniji je u mraku i također može lako odbiti buku.
Pin dijagram
BH1750-dijagram pin-a
BH1750 je dostupan kao 5-pinski IC. Pin opis IC-a dat je u nastavku-
- Pin1 - Vcc - je pin za napajanje. Napon napajanja je u rasponu od 2,4V do 3,6V.
- Zatik-2 - GND- je uzemljeni zatik. Ovaj je pin spojen na masu kruga.
- Pin-3 - SCL- je serijska linija sata. Ovaj pin služi za davanje impulsa takta za I2C komunikaciju između senzora i mikroprocesora.
- Pin-4 - SDA - adresa je serijskih podataka. Ovaj pin koristi I2C komunikacija za prijenos podataka sa senzora na mikrokontroler.
- Pin-5- ADDR- je pin adrese uređaja. Ovaj se pin koristi kada je spojeno više modula za odabir adrese.
Postoji još jedan pin DVI koji je stezaljka referentnog napona sabirnice I2C modula. Također se koristi kao terminal za asinkroni reset. Nakon primjene Vcc DVI bi trebao biti postavljen u način isključivanja. IC možda neće raditi ispravno ako ovaj terminal za resetiranje nije postavljen nakon primjene Vcc.
Tehnički podaci
BH1750 je 16-bitni digitalni senzor ambijentalnog osvjetljenja tipa serijskog izlaza. Neke specifikacije ovog senzora su sljedeće -
- Napajanje potrebno za ispravan rad ovog senzora je 2,4V -3,6V.
- Ovaj senzor troši jako manje struje od 0,12 mA.
- Nisu potrebni drugi izračuni za mjerenje intenziteta svjetlosti, izravne digitalne vrijednosti daju se na mikroprocesor .
- Ovaj senzor ima ADC za pretvaranje analogne jačine svjetlosti u digitalne LUX vrijednosti.
- BH1750 može mjeriti intenzitet svjetlosti do raspona od 65535 lx jedinica.
- Ovaj senzor koristi I2C komunikacijski protokol za slanje podataka na mikroprocesor.
- BH1750FVI je glavni modul prisutan u senzoru. Ovaj modul radi na 3.3V. Dakle, s IC se koristi regulator napona.
- IR zračenje ima vrlo manji utjecaj na mjerenja ovog senzora.
- BH1750 ne ovisi o korištenom izvoru svjetlosti.
- BH1750 ima funkciju odbijanja svjetlosnog šuma od 50Hz / 60Hz.
- Područje mjerenja senzora je podesivo.
- BH1750 ima vrlo male varijacije u mjerenju. Faktor varijacije je oko +/- 20%.
- Raspon radne temperature ovog senzora je od -40 ° C do 85 ° C.
- Minimalni referentni napon I2C je 1,65V.
- Ovaj senzor radi s 400 kHz I2C takta.
Primjene BH1750
Senzori ambijentalne svjetlosti postali su popularni 2004. godine kada su se koristili u mobitelima. Do 2004. godine 30% mobitela korištenih u Europi sadržavalo je senzor ambijentalnog svjetla, koji se povećao na 85% do 2016. Neke od primjena senzora ambijentalnog svjetla navedene su u nastavku -
- Oni se koriste u pulsnim senzorima za mjerenje intenziteta svjetlosti LED-a.
- Mobiteli sadrže BH1750 za podešavanje svjetline zaslona prema uvjetima vanjskog osvjetljenja.
- Koristi se u vozilima za UKLJUČIVANJE / ISKLJUČAVANJE farova prema tami.
- BH1750 se također koristi za upravljanje UKLJUČIVANJEM / ISKLJUČENJEM automatskih uličnih svjetala.
- BH1750 koristi se za podešavanje pozadinskog osvjetljenja tipkovnice na pametnim telefonima.
Alternativni IC
Neki od Ic koji se mogu koristiti kao alternativa BH1750 su TSL2561, VEML6035. Neke druge vrste svjetlosnih senzora su LDR senzor i TCS3200.
Danas se BH1750 vrlo koristi za aplikacije poput LCD zaslona, Note PC-a, prijenosnih igraćih konzola, digitalnih fotoaparata, PDA-a, LCD televizora itd., Kako bi kupcu pružio visoko korisničko iskustvo. Daljnje pojedinosti o električnim karakteristikama ovog senzora mogu se naći u njegovom tehničkom listu. Koji od načina mjerenja BH1750 ima visok faktor odbijanja šuma?
