BH1750 – Spezifikationen und Anwendungen

Licht ist notwendig für den Sehsinn. Licht ist eine Form elektromagnetischer Strahlung. Es trägt Energie in Form kleiner Energiepakete, die Photonen genannt werden. Die Energie des Photons wird auf die Objekte übertragen, wenn sie in Kontakt kommen. Diese Lichteigenschaft wird bei der Entwicklung von Sensoren verwendet, die Licht erkennen können. Diese als Lichtsensoren bezeichneten Sensoren absorbieren die Energie des Lichts und wandeln sie mit Hilfe des photoelektrischen Effekts in Strom um. Der erzeugte Strom ist proportional zur Lichtintensität, die auf den Sensor und das Sensormaterial fällt. Mit diesem Prinzip können verschiedene Lichtwellenlängen wie UV, IR, Umgebungslicht usw. gemessen werden. BH1750 ist der Sensor zur Messung des Umgebungslichts.

Was ist BH1750?

BH1750 ist ein digitaler Umgebungslichtsensor. Es ist einfach mit einem Mikrocontroller zu verbinden, da es das I2C-Kommunikationsprotokoll verwendet. Es verbraucht sehr wenig Strom. Dieser Sensor verwendet eine Fotodiode, um das Licht zu erfassen. Diese Fotodiode enthält einen PN-Übergang. Trifft Licht darauf, entstehen im Verarmungsbereich Elektron-Loch-Paare. Durch den internen photoelektrischen Effekt wird in der Photodiode Strom erzeugt. Dieser erzeugte Strom ist proportional zur Lichtintensität. Diese Elektrizität wird vom Opamp in eine Spannung umgewandelt.

Blockdiagramm von BH1750

Umgebungslichtsensoren enthalten eine Fotodiode, die Licht erkennen und in Elektrizität umwandeln kann. Licht wird in Abhängigkeit von seiner Intensität gemessen. Aus dem Blockschaltbild ist PD die Fotodiode, die zum Erfassen des Lichts verwendet wird. Seine Reaktion entspricht in etwa der Reaktion des menschlichen Auges.

Im BH1750 Sensor ist ein Opamp – AMP integriert, der den Strom der Photodiode in Spannung umwandelt. BH1750 verwendet einen ADC, um die von AMP bereitgestellten analogen Werte in digitale Werte umzuwandeln. Der im Blockschaltbild gezeigte Logik+I2C-Block ist die Einheit, in der Beleuchtungsstärkewerte in LUX umgerechnet werden und der I2C-Kommunikationsprozess stattfindet. OSC ist der interne Taktoszillator von 320 kHz, der als Taktgeber für die interne Logik verwendet wird.

Schaltplan

BH1750 arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 2,4V bis 3,6V. BH1750FVI ist das Hauptmodul des Sensors, das zum Betrieb 3,3 V benötigt. In der Schaltung wird also ein Spannungsregler verwendet. SDA und SCL sind die Pins, die für die I2C-Kommunikation verwendet werden. Mit diesen Pins werden 4,7 kΩ Pullup-Widerstände verwendet.

Es gibt drei Arten von Messmodi für den BH1750. H-Auflösung Modus2 benötigt 120 ms für die Messung und hat eine Auflösung von 0,5 Lux. Der H-Auflösungsmodus benötigt ebenfalls 120 ms für die Messung, seine Auflösung beträgt jedoch 1 Lux. Die L-Auflösung benötigt 16 ms für die Messung und die Auflösung beträgt 4 lx. Der H-Auflösungsmodus ist bei Dunkelheit nützlicher und kann auch Rauschen leicht unterdrücken.

Pin-Diagramm

BH1750 ist als 5-Pin-IC erhältlich. Pin-Beschreibung des IC ist unten angegeben-

• Pin1-Vcc – ist der Stromversorgungs-Pin. Die Versorgungsspannung liegt im Bereich von 2,4V bis 3,6V.
• Pin-2 – GND- ist der Massepin. Dieser Pin ist mit der Masse der Schaltung verbunden.
• Pin-3 – SCL- ist die serielle Taktleitung. Dieser Pin wird verwendet, um einen Taktimpuls für die I2C-Kommunikation zwischen dem Sensor und dem Mikroprozessor bereitzustellen.
• Pin-4 – SDA-ist die serielle Datenadresse. Dieser Pin wird von der I2C-Kommunikation verwendet, um die Daten vom Sensor zum Mikrocontroller zu übertragen.
• Pin-5- ADDR- ist der Geräteadressen-Pin. Dieser Pin wird verwendet, wenn mehr als ein Modul angeschlossen ist, um die Adresse auszuwählen.

Es gibt einen weiteren Pin DVI, der der Bus-Referenzspannungsanschluss des I2C-Moduls ist. Es wird auch als asynchrones Reset-Terminal verwendet. Nachdem Vcc angelegt wurde, sollte DVI in den Power-Down-Modus versetzt werden. Der IC funktioniert möglicherweise nicht richtig, wenn dieser Reset-Anschluss nach dem Anlegen von Vcc nicht gesetzt wird.

Spezifikationen

BH1750 ist ein digitaler Umgebungslichtsensor mit seriellem 16-Bit-Ausgang. Einige der Spezifikationen dieses Sensors sind wie folgt-

• Die erforderliche Stromversorgung für den ordnungsgemäßen Betrieb dieses Sensors beträgt 2,4 V -3,6 V.
• Dieser Sensor verbraucht sehr viel weniger Strom von 0,12 mA.
• Es sind keine weiteren Berechnungen erforderlich, um die Lichtintensität zu messen, der Mikroprozessor erhält direkte digitale Werte.
• Dieser Sensor verfügt über einen ADC, um analoge Lichtintensität in digitale LUX-Werte umzuwandeln.
• BH1750 kann die Lichtintensität bis zu einem Bereich von 65535 lx messen.
• Dieser Sensor verwendet das I2C-Kommunikationsprotokoll, um Daten an den Mikroprozessor zu senden.
• BH1750FVI ist das im Sensor vorhandene Hauptmodul. Dieses Modul arbeitet mit 3.3V. Daher wird mit dem IC ein Spannungsregler verwendet.
• IR-Strahlung hat einen sehr geringen Einfluss auf die Messungen dieses Sensors.
• BH1750 ist unabhängig von der verwendeten Lichtquelle.
• BH1750 verfügt über eine 50 Hz/60 Hz-Funktion zur Unterdrückung von Lichtrauschen.
• Der Messbereich des Sensors ist einstellbar.
• BH1750 hat eine sehr kleine Messabweichung. Es hat einen Variationsfaktor von ca. +/- 20 %.
• Der Betriebstemperaturbereich dieses Sensors reicht von -40°C bis 85°C.
• Die minimale I2C-Referenzspannung beträgt 1,65 V.
• Dieser Sensor arbeitet mit einer I2C-Taktfrequenz von 400 kHz.

Anwendungen von BH1750

Umgebungslichtsensoren wurden 2004 populär, als sie in Mobiltelefonen verwendet wurden. Bis 2004 enthielten 30 % der in Europa verwendeten Mobiltelefone einen Umgebungslichtsensor, der bis 2016 auf 85 % angestiegen war. Einige der Anwendungen von Umgebungslichtsensoren sind unten aufgeführt-

• Diese werden in Pulssensoren verwendet, um die Lichtintensität der LED zu messen.
• Handys enthalten BH1750, um die Helligkeit des Bildschirms an die äußeren Lichtverhältnisse anzupassen.
• Wird in Fahrzeugen verwendet, um die Scheinwerfer je nach Dunkelheit ein- und auszuschalten.
• BH1750 wird auch verwendet, um das Ein- und Ausschalten der automatischen Straßenbeleuchtung zu steuern.
• BH1750 wird verwendet, um die Tastaturbeleuchtung in Smartphones anzupassen.

Alternativer IC

Einige der ICs, die als Alternative zu BH1750 verwendet werden können, sind TSL2561, VEML6035. Einige der anderen Arten von Lichtsensoren sind der LDR-Sensor und der TCS3200.

Heutzutage wird BH1750 häufig für Anwendungen wie LCD-Displays, Note-PCs, tragbare Spielkonsolen, Digitalkameras, PDAs, LCD-TVs usw. verwendet, um dem Kunden ein hohes Benutzererlebnis zu bieten . Weitere Details zu den elektrischen Eigenschaften dieses Sensors finden Sie in seinem Datenblatt. Welcher der Messmodi des BH1750 hat einen hohen Rauschunterdrückungsfaktor?