BH1750 - Especificações e Aplicações

A luz é necessária para o sentido da visão. A luz é uma forma de radiação eletromagnética. Ele carrega energia na forma de pequenos pacotes de energia chamados de fótons. A energia do fóton é transferida para os objetos quando eles entram em contato. Esta característica da luz é usada no projeto de sensores que podem detectar luz. Esses sensores, conhecidos como sensores de luz, absorvem a energia da luz e se transformam em eletricidade com a ajuda do efeito fotoelétrico. A eletricidade produzida será proporcional à intensidade da luz que incide sobre o sensor e o material do sensor. Com este princípio, diferentes comprimentos de onda de luz, como UV, IR, luz ambiente, etc ... podem ser medidos. BH1750 é o sensor projetado para medir a luz ambiente.

O que é BH1750?

BH1750 é um sensor de luz ambiente digital. Possui interface fácil com um microcontrolador, pois utiliza o protocolo de comunicação I2C. Consome uma quantidade muito baixa de corrente. Este sensor usa um fotodiodo para detectar a luz. Este fotodiodo contém uma junção PN. Quando a luz incide sobre ele, pares de elétron-buraco são criados na região de depleção. Devido ao efeito fotoelétrico interno, a eletricidade é produzida no fotodiodo. Essa eletricidade produzida é proporcional à intensidade da luz. Esta eletricidade é transformada em tensão pelo Opamp.

Diagrama de blocos de BH1750

Os sensores de luz ambiente contêm um fotodiodo que pode detectar a luz e convertê-la em eletricidade. A luz é medida dependendo de sua intensidade. No diagrama de blocos, PD é o fotodiodo usado para detectar a luz. Sua resposta é aproximada à resposta do olho humano.

No sensor BH1750 está integrado um Opamp - AMP que converte a corrente do fotodiodo em tensão. O BH1750 usa um ADC para converter os valores analógicos fornecidos pelo AMP em valores digitais. O bloco lógico + I2C mostrado no diagrama de blocos é a unidade onde os valores de iluminância são convertidos para LUX e o processo de comunicação I2C ocorre. OSC é o oscilador de clock interno de 320kHz, usado como clock para lógica interna.

Diagrama do circuito

BH1750 funciona com uma tensão de alimentação de 2,4 V a 3,6 V. BH1750FVI é o módulo principal do sensor que requer 3,3 V para funcionar. Portanto, um regulador de tensão é usado no circuito. SDA e SCL são os pinos usados ​​para comunicação I2C. 4,7 kΩ de resistores pullup são usados ​​com esses pinos.

Existem três tipos de modos de medição para BH1750. O modo2 de resolução H leva 120 ms para medição e tem 0,5 lx de resolução. O modo de resolução H também leva 120 ms para medição, mas sua resolução é de 1 lx. A resolução L leva 16 ms para medição e sua resolução é 4 lx. O modo de resolução H é mais útil no escuro e também pode rejeitar facilmente o ruído.

Diagrama do pino

BH1750 está disponível como um IC de 5 pinos. A descrição do pino do IC é fornecida abaixo-

• Pin1- Vcc - é o pino da fonte de alimentação. A tensão de alimentação está na faixa de 2,4 V a 3,6 V.
• Pino-2 - GND- é o pino terra. Este pino é conectado ao aterramento do circuito.
• Pin-3 - SCL- é a linha serial do relógio. Este pino é usado para fornecer um pulso de clock para a comunicação I2C entre o sensor e o microprocessador.
• Pin-4 - SDA - é o endereço de dados seriais. Este pino é usado pela comunicação I2C para transferir os dados do sensor para o microcontrolador.
• Pin-5- ADDR- é o PIN do endereço do dispositivo. Este pino é usado quando mais de um módulo está conectado, para selecionar o endereço.

Há outro pino DVI que é o terminal de tensão de referência do barramento do módulo I2C. Ele também é usado como um terminal de reinicialização assíncrona. Depois que o Vcc for aplicado, o DVI deve ser definido para o modo de desligamento. O IC pode não funcionar corretamente se este terminal de reinicialização não for configurado após a aplicação de Vcc.

Especificações

BH1750 é um sensor de luz ambiente digital do tipo saída serial de 16 bits. Algumas das especificações deste sensor são as seguintes-

• A fonte de alimentação necessária para o funcionamento adequado deste sensor é 2,4 V -3,6 V.
• Este sensor consome muito menos corrente de 0,12 mA.
• Nenhum outro cálculo é necessário para medir a intensidade da luz, os valores digitais diretos são fornecidos ao microprocessador.
• Este sensor tem um ADC para converter a intensidade da luz analógica em valores LUX digitais.
• O BH1750 pode medir a intensidade da luz em até 65535 unidades lx.
• Este sensor usa o protocolo de comunicação I2C para enviar dados ao microprocessador.
• BH1750FVI é o módulo principal presente no sensor. Este módulo funciona em 3.3V. Portanto, um regulador de tensão é usado com o IC.
• A radiação IR tem muito menos efeito nas medições deste sensor.
• BH1750 não depende da fonte de luz usada.
• BH1750 tem uma função de rejeição de ruído leve de 50 Hz / 60 Hz.
• A faixa de medição do sensor é ajustável.
• BH1750 tem uma variação de medição muito pequena. Tem um fator de variação de cerca de +/- 20%.
• A faixa de temperatura de operação deste sensor é de -40 ° C a 85 ° C.
• A tensão de referência I2C mínima é 1,65 V.
• Este sensor funciona com 400 kHz de frequência de clock I2C.

Aplicativos de BH1750

Os sensores de luz ambiente se tornaram populares em 2004, quando foram usados ​​em telefones celulares. Em 2004, 30% dos telefones celulares usados ​​na Europa continham um sensor de luz ambiente, que aumentou para 85% em 2016. Algumas das aplicações de sensores de luz ambiente estão listadas abaixo-

• Eles são usados ​​em sensores de pulso para medir a intensidade da luz do LED.
• Os telefones celulares contêm BH1750 para ajustar o brilho da tela de acordo com as condições de luz externa.
• Usado em veículos para LIGAR / DESLIGAR os faróis de acordo com a escuridão.
• BH1750 também é usado para controlar o ligar / desligar das luzes da rua automáticas.
• BH1750 é usado para ajustar a luz de fundo do teclado em smartphones.

IC alternativo

Alguns dos Ic que podem ser usados ​​como alternativa ao BH1750 são TSL2561, VEML6035. Alguns dos outros tipos de sensores de luz são o sensor LDR e TCS3200.

Hoje em dia o BH1750 é amplamente utilizado para aplicações como monitores LCD, Note PC, consoles de jogos portáteis, câmera digital, PDA, TV LCD, etc ... para fornecer alta experiência do usuário ao cliente . Maiores detalhes sobre as características elétricas deste sensor podem ser encontrados em sua ficha técnica. Qual dos modos de medição do BH1750 tem um alto fator de rejeição de ruído?