【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（129）---BH1750光照傳感器

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-22 15:20

37款傳感器與模塊的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進(jìn)步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十九：GY-302 數(shù)字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊

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ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:20

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:25

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ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:32

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:36

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:40

模塊描述
1 ROHM原裝BH1750FVI芯片
2.電源：3-5v
3.光強范圍：0-65535 lx
4.傳感器內(nèi)置16bitAD轉(zhuǎn)換器
5.直接數(shù)字輸出，省略復(fù)雜計算，省略校準(zhǔn)
6.不區(qū)分環(huán)境光，接近光譜特性的視覺靈敏度
7.可以在很寬的亮度范圍內(nèi)進(jìn)行1 lux的高精度測量
8.標(biāo)準(zhǔn)NXP IIC通信協(xié)議
9.模塊包含通信級轉(zhuǎn)換，5v微控制器直接連接

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:44

模塊電原理圖

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 18:57

光亮度
光亮度(luminance)又稱發(fā)光率，是指一個表面的明亮程度，以L表示，即從一個表面反射出來的光通量。或者說是指在某方向上單位投影面積的面光源沿該方向的發(fā)光強度。不同物體對光有不同的反射系數(shù)或吸收系數(shù)。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的，指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強度與垂直于指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對于一個漫散射面，盡管各個方向的光強和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個方向上觀看圖像，都有相同的亮度感。亮度和照度的關(guān)系，最常用的照度單位是呎燭光（footcandle)。1呎燭光是在距離標(biāo)準(zhǔn)燭光一英尺遠(yuǎn)的一平方英尺平面上接受的光通量。如果按公制單位，則以米為標(biāo)準(zhǔn)，照度就用米燭光（metrecandle）來表示，即1米燭光是距離標(biāo)準(zhǔn)燭光一米遠(yuǎn)的一平方米面積上的照度。
1米燭光等于0.0929呎燭光。
我們不難理解亮度和照度之間的關(guān)系，其關(guān)系為：
L=R×E
式中L為亮度，R為反射系數(shù)，E為照度。
因此，當(dāng)我們知道一個物體表面的反射系數(shù)及其表面的照度時，便可推算出它的亮度。

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:05

BH1750FVI是日本羅姆（ROHM）半導(dǎo)體生產(chǎn)的數(shù)字式環(huán)境光傳感IC。其主要特性有：

I2C數(shù)字接口，支持速率最大400Kbps
輸出量為光照度（Illuminance）
測量范圍1~65535 lux，分辨率最小到1lux
低功耗（Power down）功能
屏蔽50/60Hz市電頻率引起的光照變化干擾
支持兩個I2C地址，通過ADDR引腳選擇
較小的測量誤差（精度誤差最大值+/-20%）

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:18

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十九：GY-302 數(shù)字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊
項目：測試環(huán)境光亮度
Module UNO
5 VCC —— 5V
6 GND —— GND
7 SCL —— A5
8 SDA —— A4
9 ADD —— NC
*/
#include <Wire.h>
#define ADDRESS_BH1750FVI 0x23 //ADDR="L" for this module
#define ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE 0x20
//One Time H-Resolution Mode:
//Resolution = 1 lux
//Measurement time (max.) = 180ms
//Power down after each measurement
byte highByte = 0;
byte lowByte = 0;
unsigned int sensorOut = 0;
unsigned int illuminance = 0;
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
Wire.beginTransmission(ADDRESS_BH1750FVI); //"notify" the matching device
Wire.write(ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE); //set operation mode
Wire.endTransmission();
delay(180);
Wire.requestFrom(ADDRESS_BH1750FVI, 2); //ask Arduino to read back 2 bytes from the sensor
highByte = Wire.read(); // get the high byte
lowByte = Wire.read(); // get the low byte
sensorOut = (highByte<<8)|lowByte;
illuminance = sensorOut/1.2;
Serial.print(illuminance); Serial.println(" lux");
delay(1000);
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:23

光亮度數(shù)據(jù)參考
晚上： 0.001-0.02；
月夜： 0.02-0.3；
多云室內(nèi)： 5-50；
多云室外： 50-500；
晴天室內(nèi)： 100-1000；
夏天中午光照下：大約10*6能量；
閱讀書籍時的照明度：50-60；
家庭錄像標(biāo)準(zhǔn)照明度：1400

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:33

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:36

打開臺燈后的光亮度波形，提高了400多倍

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:39

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:50

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 19:51

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十九：GY-302 數(shù)字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊
項目：依據(jù)光亮度控制LED
Module UNO
5 VCC —— 5V
6 GND —— GND
7 SCL —— A5
8 SDA —— A4
9 ADD —— NC
*/
#include <Wire.h> //IIC庫
#include <math.h>
int BH1750address = 0x23;//芯片地址為16位23
byte buff[2];
void setup()
{
pinMode(13,OUTPUT);
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int i;
uint16_t val=0;
BH1750_Init(BH1750address);
delay(100);
if(2==BH1750_Read(BH1750address))
{
val=((buff[0]<<8)|buff[1])/1.2;
Serial.print(val,DEC);
Serial.println("[lx]");
}
delay(150);
if (val<100)
{
digitalWrite(13,HIGH);
}
else
{
digitalWrite(13,LOW);
}
}
int BH1750_Read(int address) //
{
int i=0;
Wire.beginTransmission(address);
Wire.requestFrom(address, 2);
while(Wire.available()) //
{
buff[i] = Wire.read(); // read one byte
i++;
}
Wire.endTransmission();
return i;
}
void BH1750_Init(int address)
{
Wire.beginTransmission(address);
Wire.write(0x10);//1lx reolution 120ms
Wire.endTransmission();
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2019-9-27 20:07

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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（129）---BH1750光照傳感器