光照傳感器模塊：BH1750光照強(qiáng)度傳感器模塊二的在ArduinoUno板基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)
BH1750光照強(qiáng)度傳感器模塊二的在ArduinoUno板基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)
首先是傳感器正面
接下來(lái)是反面
連接方式：
BH1750接口Arduino Uno 板接口VCC5VSCLA4DATA5GNDGNDADDR可接可不接
BH1750傳感器產(chǎn)生的結(jié)果是二進(jìn)制形式分成兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)的。而在傳從的過(guò)程中他的高位和地位會(huì)顛倒，所以我們得對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理才能還原出傳感器的原始測(cè)量值。
先是對(duì)高位部分進(jìn)行左移8個(gè)位 再與 低位部分進(jìn)行 按位或操作 最終得到一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù) 在對(duì)這個(gè)數(shù)的十進(jìn)制形式 乘 5/6就得到原始的測(cè)量數(shù)據(jù)。
Final_value = ( ( buff[0] << 8 ) | buff[1] ) / 1.2；
光照傳感器BH1750是使用I2C雙向二線制同步串行協(xié)議。
所以利用光照傳感器BH1750的I2C設(shè)備地址就能訪問(wèn)傳感器的一些數(shù)據(jù)。
利用Arduino的Wire庫(kù)能給指定的I2C地址寫(xiě)入二進(jìn)制數(shù)據(jù)，也可以從制定的I2C地址獲取數(shù)據(jù)。
Wire庫(kù)有write()方法給begingTransmission方法所制定的設(shè)備地址寫(xiě)入指定的16進(jìn)制數(shù)據(jù)（一般是指命令）。[1]
可以通過(guò)這兩個(gè)方法給傳感器發(fā)從命令。
下面是BH1750的幾種測(cè)量模式的命令。
在寫(xiě)Arduino代碼的時(shí)候可以這樣表示這些指令：
具體代碼：
BH1750.ino
這樣就ok的。
光照傳感器模塊：GY-30光強(qiáng)傳感器模塊的應(yīng)用原理及控制程序
1.模塊介紹
GY-30模塊是一款基于IIC通信的16bit的數(shù)字型傳感器。模塊主要是以BH1750數(shù)字型光強(qiáng)感應(yīng)芯片為核心及一些外圍驅(qū)動(dòng)電路。模塊整體電路如圖：
其中C1、C2 為電源濾波電容，R1、R3 為 I2C 上拉電阻，ADDR 是 I2C 通訊時(shí)設(shè)備地址的選擇，即接電源或接地時(shí)，讀操作、寫(xiě)操作的指令有所區(qū)別，如下圖。一般為接地，即寫(xiě)操作指令為0x46，讀操作指令為0x47。
2.BH1750芯片參數(shù)
BH1750是一款內(nèi)部集成了光電轉(zhuǎn)換、ADC轉(zhuǎn)換、IIC信號(hào)轉(zhuǎn)換等電路的芯片，省去了復(fù)雜信號(hào)處理電路，即能保持良好的穩(wěn)定型又節(jié)省空間。BH1750內(nèi)部簡(jiǎn)要框圖如圖：
該芯片內(nèi)部電路主要分為4部分：其中
光敏二極管，導(dǎo)通電流隨著光強(qiáng)的變化而變化；I/V轉(zhuǎn)換電路：主要是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；ADC轉(zhuǎn)換電路：將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，分辨率為16bit；IIC邏輯電路：主要是將光強(qiáng)數(shù)據(jù)打包成I標(biāo)準(zhǔn)的IIC通信信號(hào)；
3.硬件控制電路
GY-30與51單片機(jī)的連接相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要將SCL、SDA引腳與單片機(jī)任何兩個(gè)IO相連，并加上上拉電阻。
4.GY-30原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
從GY-30讀取出的數(shù)據(jù)并不是最終的光照強(qiáng)度，需要我們按照一定的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，一般轉(zhuǎn)換公式為：
**
實(shí)際值 =測(cè)量值 / （1.2 *透光率 *高精度模式 2 調(diào)整值）
**
例如，BH1710 測(cè)量值為 450Lux，默認(rèn)透光率設(shè)為 100%，采用 H-resolution Mode，則實(shí)際光亮度值等于：
**
360 /（1.2 *100% *1）=300 Lux
**
5.控制程序
GY-30采用了IIC通訊協(xié)議，所以要實(shí)現(xiàn)同GY-30通信時(shí)，需先實(shí)現(xiàn)IIC通信程序，再根據(jù)BH1750芯片的控制指令獲取光照數(shù)據(jù)。
（1）IIC通信程序
由于51單片機(jī)沒(méi)有支持IIC控制器，所以以下程序?yàn)槟MIIC程序。
（2）GY-30光照強(qiáng)度獲取程序
如需GY-30相關(guān)資料， 請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)，首頁(yè)回復(fù)“GY-30”獲取資料
光照傳感器模塊：ROC-RK3308-CC開(kāi)發(fā)實(shí)例總結(jié)--BH1750-GY30數(shù)字光照傳感器模塊調(diào)試
傳感器介紹
BH1750FVI是一種用于兩線式串行總線接口的數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成電路。這種集成電路可以根據(jù)收集的光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整液晶或者鍵盤(pán)背景燈的亮度。利用它的高分辨率可以探測(cè)較大范圍的光強(qiáng)度變化（1lx-lx）。
產(chǎn)品可應(yīng)用于移動(dòng)電話，液晶電視，筆記本電腦，便攜式游戲機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)，汽車定位系統(tǒng)，液晶顯示器等。
設(shè)備樹(shù)編寫(xiě)
&i2c1 {
clock-frequency=
在i2c1中聲明設(shè)備節(jié)點(diǎn)，設(shè)備有兩種可選的slave地址,由ADDR端口決定：ADDR為低電平時(shí)，slave地址是0x23；ADDR為高電平時(shí)，slave地址是0x5c。這里選擇了前者。
驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)
附上寫(xiě)寄存器時(shí)序圖，下圖以發(fā)送“連續(xù)高分辨率模式”指令為例：
PS：圖中，（即0x23）為slave地址；為“連續(xù)高分辨率模式”指令碼。
下面代碼根據(jù)寫(xiě)寄存器時(shí)序圖封裝了寫(xiě)寄存器函數(shù)，參數(shù)opecode是所要寫(xiě)的指令。
static int bh1750_write_reg(struct i2c_client *client, unsigned char opecode)
{
unsigned char buf[1]={opecode}; //所要寫(xiě)的指令
int ret;
ret=i2c_master_send(client,buf,1);
if(ret < 0) {
printk("write_reg failed! ret=%d
",ret);
}
return ret;
}
附上讀寄存器時(shí)序圖：
下面代碼根據(jù)讀寄存器時(shí)序圖封裝了讀寄存器函數(shù)，一次讀操作會(huì)得到兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，保存在buf中
static int bh1750_read_reg(struct i2c_client *client, char *buf)
{
int ret;
ret=i2c_master_recv(client,buf,2); //接收兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，先接收高八位，后接收低八位
if(ret < 0) {
printk("read_reg: recv failed! ret=%d
",ret);
return ret;
}
return ret;
}
有了上面兩個(gè)函數(shù)之后，就可以操作傳感器使其工作并獲得數(shù)據(jù)，先附上一張傳感器工作流程圖，如下：
static int bh1750_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
struct iio_chan_spec const *chan,
int *val,
int *val2,
long mask)
{
char *data=kmalloc(2,GFP_KERNEL);
int ret;
bh1750_write_reg(bh1750.client,POWERON); //發(fā)送 通電 指令
bh1750_write_reg(bh1750.client,H_RESOLUTION_MODE); //發(fā)送“連續(xù)高分辨率模式”指令
mdelay(120); //等待傳感器測(cè)量完成（該模式下測(cè)量時(shí)間一般為120ms,不同模式的測(cè)量時(shí)間不同，需調(diào)整延時(shí)的時(shí)間）
bh1750_read_reg(bh1750.client,data); //讀取測(cè)量結(jié)果
ret=IIO_VAL_INT;
if(chan->type==IIO_TEMP){
*val=*data;
*val=(*val << 8) + *(data + 1); //數(shù)據(jù)合成
} else{
ret=-EINVAL;
}
kfree(data);
return ret;
}
測(cè)試結(jié)果
筆者編寫(xiě)了一個(gè)測(cè)試程序，在串口調(diào)試終端中運(yùn)行可執(zhí)行程序，測(cè)試結(jié)果如下：
# /usr/bin/bh1750demo
light data=0.83(lx)
# /usr/bin/bh1750demo
light data=227.50(lx)
# /usr/bin/bh1750demo
light data=.17(lx)
進(jìn)入Firefly開(kāi)發(fā)者社區(qū)可下載驅(qū)動(dòng)及測(cè)試程序
光照傳感器模塊：【Arduino】108種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（129）---BH1750光照傳感器
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【Arduino】108種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（129）---BH1750光照傳感器
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發(fā)表于 2019-9-22 15:20
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37款傳感器與模塊的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實(shí)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(shí)踐出真知（一定要?jiǎng)邮肿觯┑睦砟睿詫W(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一動(dòng)手試試做實(shí)驗(yàn)，不管成功與否，都會(huì)記錄下來(lái)---小小的進(jìn)步或是搞不定的問(wèn)題，希望能夠拋磚引玉。
【Arduino】108種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）
實(shí)驗(yàn)一百二十九：GY-302 數(shù)字量光強(qiáng)度檢測(cè) 光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測(cè)模塊
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發(fā)表于 2019-9-27 18:20
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發(fā)表于 2019-9-27 18:25
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發(fā)表于 2019-9-27 18:32
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發(fā)表于 2019-9-27 18:36
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發(fā)表于 2019-9-27 18:40
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模塊描述
1 ROHM原裝BH1750FVI芯片
2.電源：3-5v
3.光強(qiáng)范圍：0- 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(jì)算，省略校準(zhǔn)
6.不區(qū)分環(huán)境光，接近光譜特性的視覺(jué)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(cè)量
8.標(biāo)準(zhǔn)NXP IIC通信協(xié)議
9.模塊包含通信級(jí)轉(zhuǎn)換，5v微控制器直接連接
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發(fā)表于 2019-9-27 18:44
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模塊電原理圖
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發(fā)表于 2019-9-27 18:57
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光亮度
光亮度(luminance)又稱發(fā)光率，是指一個(gè)表面的明亮程度，以L表示， 即從一個(gè)表面反射出來(lái)的光通量。或者說(shuō)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(qiáng)度。不同物體對(duì)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(qiáng)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(duì)于一個(gè)漫散射面，盡管各個(gè)方向的光強(qiáng)和光通量不同，但各個(gè)方向的亮度都是相等的。電視機(jī)的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個(gè)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(lái)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(gè)物體表面的反射系數(shù)及其表面的照度時(shí)，便可推算出它的亮度。
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發(fā)表于 2019-9-27 19:05
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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(cè)量范圍1~ 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(gè)I2C地址，通過(guò)ADDR引腳選擇較小的測(cè)量誤差（精度誤差最大值+/-20%）
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發(fā)表于 2019-9-27 19:18
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byte highByte=0;
byte lowByte=0;
unsigned int sensorOut=0;
unsigned int illuminance=0;
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin();
}
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
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發(fā)表于 2019-9-27 19:23
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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(shū)籍時(shí)的照明度：50-60；
家庭錄像標(biāo)準(zhǔn)照明度：1400
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發(fā)表于 2019-9-27 19:33
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發(fā)表于 2019-9-27 19:36
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打開(kāi)臺(tái)燈后的光亮度波形，提高了400多倍
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發(fā)表于 2019-9-27 19:39
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發(fā)表于 2019-9-27 19:50
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發(fā)表于 2019-9-27 19:51
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