BH1750 –仕様とアプリケーション

光が必要視覚のために。光は電磁放射の一形態です。それは光子と呼ばれる小さなエネルギーパケットの形でエネルギーを運びます。フォトンのエネルギーは、オブジェクトが接触するとオブジェクトに伝達されます。この光の特性は、光を検出できるセンサーの設計に使用されます。光センサーと呼ばれるこれらのセンサーは、光からエネルギーを吸収し、光電効果の助けを借りて電気に変化します。生成される電気は、センサーとセンサー材料に当たる光の強度に比例します。この原理により、UV、IR、周囲光などのさまざまな波長の光を測定できます。 BH1750は、周囲光を測定するために設計されたセンサーです。

BH1750とは何ですか？

BH1750はデジタル環境光センサーです。マイクロコントローラはI2C通信プロトコルを使用しているため、マイクロコントローラとのインターフェースは簡単です。それは非常に少量の電流を消費します。このセンサーは、フォトダイオードを使用して光を感知します。このフォトダイオードにはPN接合が含まれています。光が当たると、空乏領域に電子正孔対が生成されます。内部の光電効果により、フォトダイオードで電気が生成されます。この生成された電気は、光の強度に比例します。この電気はオペアンプによって電圧に変換されます。

BH1750のブロック図

周囲光センサーには、光を感知して電気に変換できるフォトダイオードが含まれています。光はその強度に応じて測定されます。ブロック図から、PDは光を感知するために使用されるフォトダイオードです。その反応は人間の目の反応に近似しています。

BH1750センサーには、フォトダイオードからの電流を電圧に変換するオペアンプ–AMPが組み込まれています。 BH1750は、ADCを使用して、AMPによって提供されるアナログ値をデジタル値に変換します。ブロック図に示されているlogic + I2Cブロックは、照度値がLUXに変換され、I2C通信プロセスが実行される単位です。 OSCは320kHzの内部クロック発振器であり、内部ロジックのクロックとして使用されます。

回路図

BH1750は、2.4V〜3.6Vの電源電圧で動作します。 BH1750FVIはセンサーのメインモジュールであり、動作には3.3Vが必要です。そのため、回路には電圧レギュレータが使用されています。 SDAとSCLは、I2C通信に使用されるピンです。これらのピンには4.7kΩのプルアップ抵抗が使用されています。

BH1750の測定モードには3つのタイプがあります。 H-resolution mode2の測定には120msかかり、分解能は0.5lxです。 Hレゾリューションモードも測定に120msかかりますが、そのレゾリューションは1lxです。 L-分解能は測定に16msかかり、その分解能は4lxです。 H解像度モードは暗闇でより役立ち、ノイズを簡単に排除することもできます。

ピンダイアグラム

BH1750は5ピンICとして利用できます。 ICのピンの説明を以下に示します-

• Pin1- Vcc –電源ピンです。供給電圧は2.4Vから3.6Vの範囲です。
• Pin-2 –GND-はアースピンです。このピンは回路のアースに接続されています。
• ピン3–SCL-はシリアルクロックラインです。このピンは、センサーとマイクロプロセッサー間のI2C通信用のクロックパルスを提供するために使用されます。
• Pin-4 –SDA-はシリアルデータアドレスです。このピンは、センサーからマイクロコントローラーにデータを転送するためにI2C通信で使用されます。
• ピン-5-ADDR-はデバイスアドレスピンです。このピンは、複数のモジュールが接続されている場合に、アドレスを選択するために使用されます。

I2Cモジュールのバス基準電圧端子である別のピンDVIがあります。非同期リセット端子としても使用されます。 Vccを適用した後、DVIをパワーダウンモードに設定する必要があります。 Vccを印加した後、このリセット端子を設定しないと、ICが正常に動作しない場合があります。

仕様

BH1750は、16ビットシリアル出力タイプのデジタル環境光センサーです。このセンサーの仕様の一部は次のとおりです-

• このセンサーが正しく機能するために必要な電源は2.4V〜3.6Vです。
• このセンサーは0.12mAの非常に少ない電流を消費します。
• 光の強度を測定するために他の計算は必要ありません。マイクロプロセッサに直接デジタル値が与えられます。
• このセンサーには、アナログ光強度をデジタルLUX値に変換するADCがあります。
• BH1750は、65535lx単位の範囲までの光強度を測定できます。
• このセンサーは、I2C通信プロトコルを使用してマイクロプロセッサーにデータを送信します。
• BH1750FVIは、センサーに存在するメインモジュールです。このモジュールは3.3Vで動作します。そのため、ICには電圧レギュレータが使用されています。
• 赤外線は、このセンサーの測定にほとんど影響を与えません。
• BH1750は使用する光源に依存しません。
• BH1750には50Hz / 60Hzの光ノイズ除去機能があります。
• センサーの測定範囲は調整可能です。
• BH1750の測定変動は非常に小さいです。変動係数は約+/- 20％です。
• このセンサーの動作温度範囲は-40°Cから85°Cです。
• 最小I2C基準電圧は1.65Vです。
• このセンサーは、400kHzのI2Cクロック周波数で動作します。

BH1750のアプリケーション

アンビエントライトセンサーは、携帯電話で使用された2004年に普及しました。 2004年までに、ヨーロッパで使用されている携帯電話の30％に環境光センサーが搭載されていましたが、2016年までに85％に増加しました。環境光センサーのアプリケーションの一部を以下に示します-

• これらは、LEDの光強度を測定するためのパルスセンサーで使用されます。
• 携帯電話には、外光の状態に応じて画面の明るさを調整するためのBH1750が含まれています。
• 車両で使用され、暗闇に応じてヘッドライトをオン/オフします。
• BH1750は、自動街路灯のオン/オフを制御するためにも使用されます。
• BH1750は、スマートフォンのキーボードバックライトを調整するために使用されます。

代替IC

BH1750の代わりに使用できるIcには、TSL2561、VEML6035があります。他のタイプの光センサーには、LDRセンサーとTCS3200があります。

現在、BH1750は、LCDディスプレイ、Note PC、ポータブルゲーム機、デジタルカメラ、PDA、LCD TVなどのアプリケーションで広く使用されており、顧客に高いユーザーエクスペリエンスを提供します。 。このセンサーの電気的特性の詳細については、データシートを参照してください。 BH1750のどの測定モードが高いノイズ除去係数を持っていますか？