אור הכרחי לחוש הראייה. אור הוא סוג של קרינה אלקטרומגנטית. הוא נושא אנרגיה בצורה של חבילות אנרגיה קטנות הנקראות פוטונים. האנרגיה בפוטון מועברת לאובייקטים כאשר הם באים במגע שלו. מאפיין זה של אור משמש בתכנון חיישנים שיכולים לזהות אור. חיישנים אלה המכונים חיישני אור , לספוג את האנרגיה מהאור ולהפוך לחשמל בעזרת האפקט הפוטואלקטרי. החשמל המיוצר יהיה פרופורציונאלי לעוצמת האור הנופל על החיישן וחומר החיישן. בעזרת עיקרון זה ניתן למדוד אורכי גל שונים של אור כגון UV, IR, אור הסביבה וכו '. BH1750 הוא החיישן המיועד למדידת אור הסביבה.

מה זה BH1750?

BH1750 הוא חיישן תאורה דיגיטלית. קל להתממשק למיקרו-בקר, מכיוון שהוא משתמש ב- תקשורת I2C נוהל. הוא צורך כמות נמוכה מאוד של זרם. חיישן זה משתמש ב- פוטודיודה לחוש את האור. פוטודיודה זו מכילה צומת PN. כאשר נופל עליו אור, נוצרים זוגות חורי אלקטרונים באזור הדלדול. בשל האפקט הפוטואלקטרי הפנימי, מייצרים חשמל בפוטודיודה. חשמל מיוצר זה פרופורציונאלי לעוצמת האור. חשמל זה מתחלף על ידי ה- אופמפ .

“כיצד להשתמש ב- Mosfet כמתג ”

דיאגרמת חסימות של BH1750

בלוק-תרשים-של-BH1750

חיישני אור הסביבה מכילים פוטודיודה שיכולה לחוש אור ולהמיר אותו לחשמל. האור נמדד בהתאם לעוצמתו. מתרשים הבלוקים, PD היא הפוטודיודה המשמשת לחישת האור. תגובתו משוערת לתגובת העין האנושית.

בחיישן BH1750 משולב Opamp - AMP הממיר את הזרם מהפוטודיודה למתח. BH1750 משתמש ב- ADC להמיר את הערכים האנלוגיים שמספק AMP לערכים דיגיטליים. בלוק ההיגיון + I2C המוצג בתרשים הבלוקים הוא היחידה בה ממירים ערכי תאורה ל- LUX ומתרחש תהליך התקשורת I2C. OSC הוא מתנד השעון הפנימי של 320kHz, המשמש כשעון לוגיקה פנימית.

תרשים מעגל

BH1750 עובד עם מתח אספקה של 2.4V עד 3.6V. BH1750FVI הוא המודול הראשי של החיישן הדורש 3.3 וולט לעבודה. לכן, משתמשים במווסת מתח במעגל. SDA ו- SCL הם הפינים המשמשים לתקשורת I2C. 4.7kΩ של נגדי משיכה משמשים עם פינים אלה.

ישנם שלושה סוגים של מצבי מדידה עבור BH1750. מצב רזולוציה H2 לוקח 120ms למדידה ויש לו רזולוציה של 0.5 ליטר. מצב רזולוציה H לוקח גם 120ms למדידה אך הרזולוציה שלו היא 1 lx. רזולוציית L אורכת 16ms למדידה והרזולוציה שלה היא 4 lx. מצב H- רזולוציה שימושי יותר בחושך והוא יכול גם לדחות רעש בקלות.

“רשימת יצרני מעגלים מודפסים ”

תרשים סיכה

BH1750-Pin-Diagram

BH1750 זמין כ- IC עם 5 פינים. תיאור הסיכה של ה- IC ניתן להלן-

Pin1- Vcc - הוא סיכת אספקת החשמל. מתח האספקה הוא בטווח של 2.4 וולט עד 3.6 וולט.
סיכה -2 - GND- הוא סיכת הקרקע. סיכה זו מחוברת לקרקע המעגל.
Pin-3 - SCL- הוא קו השעון הסידורי. סיכה זו משמשת לספק דופק שעון לתקשורת I2C בין החיישן למעבד.
Pin-4 - SDA- הוא כתובת הנתונים הסדרתית. סיכה זו משמשת את תקשורת I2C להעברת הנתונים מהחיישן למיקרו-בקר.
Pin-5- ADDR- הוא ה- Pin Address של המכשיר. סיכה זו משמשת כאשר מחוברים יותר ממודול אחד, לבחירת הכתובת.

יש עוד DVI סיכה שהוא מסוף מתח הייחוס של האוטובוס של מודול I2C. הוא משמש גם כמסוף לאיפוס סינכרוני. לאחר החדרת ה- Vcc יש לכוון את ה- DVI למצב כיבוי. ייתכן שה- IC לא יפעל כראוי אם טרמינל האיפוס הזה לא הוגדר לאחר החלת Vcc.

מפרטים

BH1750 הוא חיישן אור הסביבה הדיגיטלי מסוג פלט 16 סיביות. חלק מהמפרט של חיישן זה הוא כדלקמן -

ספק הכוח הדרוש לעבודה תקינה של חיישן זה הוא 2.4V -3.6V.
חיישן זה צורך זרם פחות מאוד של 0.12mA.
אין צורך בחישובים אחרים כדי למדוד את עוצמת האור, ערכים דיגיטליים ישירים ניתנים ל- מיקרו - מעבד .
לחיישן זה ADC להמיר את עוצמת האור האנלוגית לערכי LUX דיגיטליים.
BH1750 יכול למדוד את עוצמת האור עד לטווח של 65535 יחידות lx.
חיישן זה משתמש בפרוטוקול התקשורת I2C כדי לשלוח נתונים למעבד.
BH1750FVI הוא המודול העיקרי הקיים בחיישן. מודול זה עובד על 3.3 וולט. אז משתמשים בווסת מתח עם ה- IC.
לקרינת IR השפעה פחותה מאוד על מדידות חיישן זה.
BH1750 אינו תלוי במקור האור בו משתמשים.
ל- BH1750 פונקציית דחיית רעשי אור 50Hz / 60Hz.
טווח המדידה של החיישן ניתן לכוונון.
ל- BH1750 יש וריאציית מדידה קטנה מאוד. יש לו גורם וריאציה של כ +/- 20%.
טווח הטמפרטורות לפעולה של חיישן זה הוא מ -40 ° C עד 85 ° C.
מתח הייחוס המינימלי של I2C הוא 1.65 וולט.
חיישן זה עובד עם תדר שעון I2C 400kHz.

יישומים של BH1750

חיישני אור הסביבה הפכו פופולריים בשנת 2004 כאשר נעשה בהם שימוש בטלפונים סלולריים. בשנת 2004, 30% מהטלפונים הסלולריים המשמשים באירופה הכילו חיישן תאורת סביבה, אשר עלה ל -85% עד 2016. חלק מהיישומים של חיישני האור הסביבתי מפורטים להלן-

אלה משמשים בחיישני דופק למדידת עוצמת האור של ה- LED.
טלפונים סלולריים מכילים BH1750 להתאמת בהירות המסך בהתאם לתנאי האור החיצוניים.
משמש ברכבים להפעלת / כיבוי הפנסים בהתאם לחושך.
BH1750 משמש גם לבקרת הפעלה / כיבוי של פנסי הרחוב האוטומטיים.
BH1750 משמש להתאמת התאורה האחורית של המקלדת בסמארטפונים.

IC חלופי

חלק מה- Ic שיכול לשמש כחלופה ל- BH1750 הם TSL2561, VEML6035. כמה סוגים אחרים של חיישני אור הם LDR חיישן ו- TCS3200.

כיום BH1750 משמש מאוד ליישומים כגון צגי LCD, מחשב הערה, קונסולות משחק ניידות, מצלמה דיגיטלית, מחשב כף יד, טלוויזיית LCD וכו '... כדי לספק חווית משתמש גבוהה ללקוח. פרטים נוספים על המאפיינים החשמליים של חיישן זה ניתן למצוא בגיליון הנתונים שלו. לאילו ממצבי המדידה של BH1750 יש גורם דחיית רעש גבוה?