BH1750 - Specifiche e applicazioni

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La luce è necessaria per il senso della vista. La luce è una forma di radiazione elettromagnetica. Trasporta energia sotto forma di piccoli pacchetti di energia chiamati fotoni. L'energia nel fotone viene trasferita agli oggetti quando vengono a contatto. Questa caratteristica della luce viene utilizzata nella progettazione di sensori in grado di rilevare la luce. Questi sensori noti come sensori di luce , assorbe l'energia dalla luce e si trasforma in elettricità con l'aiuto dell'effetto fotoelettrico. L'elettricità prodotta sarà proporzionale all'intensità della luce che cade sul sensore e sul materiale del sensore. Con questo principio, è possibile misurare diverse lunghezze d'onda della luce come UV, IR, luce ambientale, ecc ... BH1750 è il sensore progettato per misurare la luce ambientale.

Cos'è BH1750?

BH1750 è un sensore di luce ambientale digitale. È facile interfacciarsi con un microcontrollore, poiché utilizza l'estensione Comunicazione I2C protocollo. Consuma una quantità di corrente molto bassa. Questo sensore utilizza un file fotodiodo per percepire la luce. Questo fotodiodo contiene una giunzione PN. Quando la luce cade su di esso, vengono create coppie elettrone-lacuna nella regione di esaurimento. A causa dell'effetto fotoelettrico interno, l'elettricità viene prodotta nel fotodiodo. Questa elettricità prodotta è proporzionale all'intensità della luce. Questa elettricità viene trasformata in una tensione dal Opamp .




Schema a blocchi di BH1750

Block-Diagram-of-BH1750

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I sensori di luce ambientale contengono un fotodiodo in grado di rilevare la luce e convertirla in elettricità. La luce viene misurata in base alla sua intensità. Dallo schema a blocchi, PD è il fotodiodo utilizzato per rilevare la luce. La sua risposta è approssimativa alla risposta dell'occhio umano.



Nel sensore BH1750 è integrato un Opamp - AMP che converte la corrente dal fotodiodo in tensione. BH1750 utilizza un file ADC per convertire i valori analogici forniti da AMP in valori digitali. Il blocco logico + I2C mostrato nello schema a blocchi è l'unità in cui i valori di illuminamento vengono convertiti in LUX e ha luogo il processo di comunicazione I2C. OSC è l'oscillatore di clock interno di 320kHz, utilizzato come clock per la logica interna.

Schema elettrico

BH1750 funziona con una tensione di alimentazione compresa tra 2,4 V e 3,6 V. BH1750FVI è il modulo principale del sensore che richiede 3,3 V per funzionare. Quindi, nel circuito viene utilizzato un regolatore di tensione. SDA e SCL sono i pin utilizzati per la comunicazione I2C. 4.7kΩ di resistori pullup vengono utilizzati con questi pin.

Esistono tre tipi di modalità di misurazione per BH1750. La modalità risoluzione H2 richiede 120 ms per la misurazione e ha una risoluzione di 0,5 lx. La modalità di risoluzione H richiede anche 120 ms per la misurazione, ma la sua risoluzione è 1 lx. La risoluzione L richiede 16 ms per la misurazione e la sua risoluzione è di 4 lx. La modalità di risoluzione H è più utile al buio e può anche respingere facilmente il rumore.


Diagramma dei pin

BH1750-Pin-Diagram

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BH1750 è disponibile come IC a 5 pin. Di seguito viene fornita una descrizione dei pin dell'IC:

  • Pin1- Vcc - è il pin di alimentazione. La tensione di alimentazione è compresa tra 2,4 V e 3,6 V.
  • Pin-2 - GND- è il pin di terra. Questo pin è collegato alla massa del circuito.
  • Pin-3 - SCL- è la linea di clock seriale. Questo pin viene utilizzato per fornire un impulso di clock per la comunicazione I2C tra il sensore e il microprocessore.
  • Pin-4 - SDA - è l'indirizzo dei dati seriali. Questo pin viene utilizzato dalla comunicazione I2C per trasferire i dati dal sensore al microcontrollore.
  • Pin-5- ADDR- è il pin dell'indirizzo del dispositivo. Questo pin viene utilizzato quando sono collegati più moduli, per la selezione dell'indirizzo.

C'è un altro pin DVI che è il terminale della tensione di riferimento del bus del modulo I2C. Viene anche utilizzato come terminale di ripristino asincrono. Dopo aver applicato Vcc, DVI dovrebbe essere impostato sulla modalità di spegnimento. L'IC potrebbe non funzionare correttamente se questo terminale di ripristino non è impostato dopo aver applicato Vcc.

Specifiche

BH1750 è un sensore di luce ambientale digitale di tipo con uscita seriale a 16 bit. Alcune delle specifiche di questo sensore sono le seguenti:

  • L'alimentazione necessaria per il corretto funzionamento di questo sensore è 2.4V -3.6V.
  • Questo sensore consuma una corrente molto inferiore di 0,12 mA.
  • Non sono necessari altri calcoli per misurare l'intensità della luce, i valori digitali diretti vengono forniti a microprocessore .
  • Questo sensore ha un ADC per convertire l'intensità della luce analogica in valori LUX digitali.
  • BH1750 può misurare l'intensità della luce fino alla gamma di 65535 unità lx.
  • Questo sensore utilizza il protocollo di comunicazione I2C per inviare i dati al microprocessore.
  • BH1750FVI è il modulo principale presente nel sensore. Questo modulo funziona su 3,3 V. Quindi, un regolatore di tensione viene utilizzato con l'IC.
  • La radiazione IR ha un effetto molto minore sulle misurazioni di questo sensore.
  • BH1750 non dipende dalla sorgente luminosa utilizzata.
  • BH1750 ha una funzione di reiezione del rumore leggero a 50Hz / 60Hz.
  • Il campo di misura del sensore è regolabile.
  • BH1750 ha una variazione di misura molto piccola. Ha un fattore di variazione di circa +/- 20%.
  • L'intervallo di temperatura di funzionamento di questo sensore va da -40 ° C a 85 ° C.
  • La tensione di riferimento I2C minima è 1,65 V.
  • Questo sensore funziona con una frequenza di clock I2C di 400 kHz.

Applicazioni di BH1750

I sensori di luce ambientale sono diventati popolari nel 2004 quando sono stati utilizzati nei telefoni cellulari. Nel 2004, il 30% dei telefoni cellulari utilizzati in Europa conteneva un sensore di luce ambientale, che è aumentato all'85% entro il 2016. Alcune delle applicazioni dei sensori di luce ambientale sono elencate di seguito-

  • Questi vengono utilizzati nei sensori di impulsi per misurare l'intensità della luce del LED.
  • I telefoni cellulari contengono BH1750 per regolare la luminosità dello schermo in base alle condizioni di luce esterne.
  • Utilizzato nei veicoli per accendere / spegnere i fari in base all'oscurità.
  • BH1750 viene utilizzato anche per controllare l'accensione / spegnimento dei lampioni automatici.
  • BH1750 viene utilizzato per regolare la retroilluminazione della tastiera negli smartphone.

IC alternativo

Alcuni degli Ic che possono essere usati in alternativa al BH1750 sono TSL2561, VEML6035. Alcuni degli altri tipi di sensori di luce sono i LDR sensore e TCS3200.

Oggigiorno il BH1750 è molto utilizzato per applicazioni come display LCD, Note PC, console di gioco portatili, fotocamere digitali, PDA, TV LCD, ecc ... per fornire un'esperienza utente elevata al cliente. Ulteriori dettagli sulle caratteristiche elettriche di questo sensore possono essere trovati nella sua scheda tecnica. Quale delle modalità di misurazione del BH1750 ha un elevato fattore di reiezione del rumore?