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

ID:513258 · 發表于 2019-9-22 15:20

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，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，以學習和交流為目的，這里準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 數字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:20

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:25

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:28

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:32

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:36

ID:513258 · 發表于 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.傳感器內置16bitAD轉換器
5.直接數字輸出，省略復雜計算，省略校準
6.不區分環境光，接近光譜特性的視覺靈敏度
7.可以在很寬的亮度范圍內進行1 lux的高精度測量
8.標準NXP IIC通信協議
9.模塊包含通信級轉換，5v微控制器直接連接

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:44

模塊電原理圖

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 18:57

光亮度
光亮度(luminance)又稱發光率，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�；蛘哒f是指在某方向上單位投影面積的面光源沿該方向的發光強度。不同物體對光有不同的反射系數或吸收系數。光亮度是表示發光面明亮程度的，指發光表面在指定方向的發光強度與垂直于指定方向的發光面的面積之比，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。亮度和照度的關系，最常用的照度單位是呎燭光（footcandle)。1呎燭光是在距離標準燭光一英尺遠的一平方英尺平面上接受的光通量。如果按公制單位，則以米為標準，照度就用米燭光（metrecandle）來表示，即1米燭光是距離標準燭光一米遠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系，其關系為：
L=R×E
式中L為亮度，R為反射系數，E為照度。
因此，當我們知道一個物體表面的反射系數及其表面的照度時，便可推算出它的亮度。

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:05

BH1750FVI是日本羅姆（ROHM）半導體生產的數字式環境光傳感IC。其主要特性有：

I2C數字接口，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 數字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊
項目：測試環境光亮度
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);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:23

光亮度數據參考
晚上： 0.001-0.02；
月夜： 0.02-0.3；
多云室內： 5-50；
多云室外： 50-500；
晴天室內： 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；
家庭錄像標準照明度：1400

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:33

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:36

打開臺燈后的光亮度波形，提高了400多倍

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:39

ID:513258 · 發表于 2019-9-27 19:50

ID:513258 · 發表于 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 數字量光強度檢測光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊
項目：依據光亮度控制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();
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 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