BH1750 - Технические характеристики и приложения

Необходим свет для зрения. Свет - это форма электромагнитного излучения. Он несет энергию в виде небольших энергетических пакетов, называемых фотонами. Энергия фотона передается объектам, когда они вступают в контакт. Эта характеристика света используется при разработке датчиков, которые могут обнаруживать свет. Эти датчики, известные как датчики света, поглощают энергию света и превращаются в электричество с помощью фотоэлектрического эффекта. Произведенное электричество будет пропорционально интенсивности света, падающего на датчик и материал датчика. С помощью этого принципа можно измерять различные длины волн света, такие как УФ, ИК, окружающий свет и т. Д.. BH1750 - датчик, предназначенный для измерения окружающего освещения.

Что такое BH1750?

BH1750 - это цифровой датчик внешней освещенности. С микроконтроллером легко взаимодействовать, так как он использует протокол связи I2C. Он потребляет очень мало тока. Этот датчик использует фотодиод для восприятия света. Этот фотодиод содержит PN переход. Когда на него падает свет, в обедненной области создаются электронно-дырочные пары. За счет внутреннего фотоэлектрического эффекта в фотодиоде вырабатывается электричество. Произведенное электричество пропорционально силе света. Операционный усилитель преобразует это электричество в напряжение.

Блок-схема BH1750

Датчики окружающего света содержат фотодиод, который воспринимает свет и преобразует его в электричество. Свет измеряется в зависимости от его интенсивности. На блок-схеме PD - это фотодиод, который используется для восприятия света. Его реакция приблизительно соответствует реакции человеческого глаза.

В датчике BH1750 интегрирован операционный усилитель - усилитель, который преобразует ток с фотодиода в напряжение. BH1750 использует АЦП для преобразования аналоговых значений, предоставляемых AMP, в цифровые значения. Блок логики + I2C, показанный на блок-схеме, является блоком, в котором значения освещенности преобразуются в люкс и происходит процесс связи I2C. OSC - это внутренний тактовый генератор с частотой 320 кГц, используемый в качестве тактового сигнала для внутренней логики.

Принципиальная схема

BH1750 работает с напряжением питания от 2,4 В до 3,6 В. BH1750FVI - это основной модуль датчика, для работы которого требуется 3,3 В. Итак, в схеме использован регулятор напряжения. SDA и SCL - это контакты, используемые для связи I2C. С этими выводами используются подтягивающие резисторы 4,7 кОм.

Существует три типа режимов измерения для BH1750. В режиме H-разрешения2 измерение занимает 120 мсек, а разрешение составляет 0,5 лк. В режиме H-разрешения измерение также занимает 120 мс, но его разрешение составляет 1 лк. L-разрешение занимает 16 мс для измерения, а его разрешение составляет 4 лк. Режим H-разрешения более полезен в темноте, и он также может легко подавить шум.

Схема контактов

BH1750 доступен в виде 5-контактной ИС. Описание контактов ИС приведено ниже -

• Pin1- Vcc - вывод питания. Напряжение питания находится в диапазоне от 2,4 В до 3,6 В.
• Контакт 2 - GND - это контакт заземления. Этот вывод подключен к заземлению схемы.
• Контакт 3 - SCL- это линия последовательной синхронизации. Этот вывод используется для обеспечения тактового импульса для связи I2C между датчиком и микропроцессором.
• Контакт 4 - SDA - это адрес последовательных данных. Этот вывод используется I2C-связью для передачи данных от датчика к микроконтроллеру.
• Pin-5- ADDR- это контактный адрес устройства. Этот вывод используется, когда подключено более одного модуля, для выбора адреса.

Есть еще один вывод DVI, который является выводом опорного напряжения шины модуля I2C. Он также используется как терминал асинхронного сброса. После применения Vcc DVI должен быть переведен в режим пониженного энергопотребления. ИС может не работать должным образом, если этот терминал сброса не установлен после подачи напряжения Vcc.

Технические характеристики

BH1750 - это 16-битный цифровой датчик внешней освещенности с последовательным выходом. Некоторые из технических характеристик этого датчика следующие:

• Источник питания, необходимый для правильной работы этого датчика, составляет 2,4–3,6 В.
• Этот датчик потребляет очень меньший ток - 0,12 мА.
• Никаких других расчетов для измерения интенсивности света не требуется, цифровые значения передаются на микропроцессор.
• Этот датчик оснащен АЦП для преобразования аналоговой интенсивности света в цифровые значения люкс.
• BH1750 может измерять силу света в диапазоне до 65535 лк.
• Этот датчик использует протокол связи I2C для отправки данных на микропроцессор.
• BH1750FVI - это основной модуль датчика. Этот модуль работает от 3,3 В. Итак, с ИС используется стабилизатор напряжения.
• ИК-излучение в меньшей степени влияет на измерения этого датчика.
• BH1750 не зависит от используемого источника света.
• BH1750 имеет функцию подавления светового шума 50/60 Гц.
• Диапазон измерения датчика регулируется.
• BH1750 имеет очень небольшую вариацию измерения. Коэффициент вариации составляет около +/- 20%.
• Диапазон рабочих температур этого датчика составляет от -40 ° C до 85 ° C.
• Минимальное опорное напряжение I2C составляет 1,65 В.
• Этот датчик работает с тактовой частотой I2C 400 кГц.

Приложения BH1750

Датчики внешней освещенности стали популярными в 2004 году, когда они использовались в сотовых телефонах. К 2004 году 30% сотовых телефонов, используемых в Европе, содержали датчик внешней освещенности, а к 2016 году этот показатель увеличился до 85%. Ниже перечислены некоторые области применения датчиков внешней освещенности -

• Они используются в импульсных датчиках для измерения силы света светодиода.
• В сотовых телефонах есть BH1750 для регулировки яркости экрана в соответствии с условиями внешнего освещения.
• Используется в транспортных средствах для включения / выключения фар в зависимости от темноты.
• BH1750 также используется для управления включением и выключением автоматических уличных фонарей.
• BH1750 используется для регулировки подсветки клавиатуры в смартфонах.

Альтернативная ИС

Некоторые из Ic, которые можно использовать в качестве альтернативы BH1750, - это TSL2561, VEML6035. К другим типам световых датчиков относятся датчик LDR и TCS3200.

В настоящее время BH1750 широко используется в таких приложениях, как ЖК-дисплеи, ноутбуки, портативные игровые консоли, цифровые камеры, КПК, ЖК-телевизоры и т. д., чтобы обеспечить удобство работы пользователей. . Более подробную информацию об электрических характеристиках этого датчика можно найти в его техническом описании. Какой из режимов измерения BH1750 имеет высокий коэффициент подавления шума?