La luz es necesaria para el sentido de la vista. La luz es una forma de radiación electromagnética. Transporta energía en forma de pequeños paquetes de energía llamados fotones. La energía del fotón se transfiere a los objetos cuando entran en contacto. Esta característica de la luz se utiliza en el diseño de sensores que pueden detectar la luz. Estos sensores conocidos como sensores de luz , absorben la energía de la luz y se transforman en electricidad con la ayuda del efecto fotoeléctrico. La electricidad producida será proporcional a la intensidad de la luz que incida sobre el sensor y el material del sensor. Con este principio, se pueden medir diferentes longitudes de onda de luz como UV, IR, luz ambiental, etc. BH1750 es el sensor diseñado para medir la luz ambiental.

¿Qué es BH1750?

BH1750 es un sensor de luz ambiental digital. Es fácil interactuar con un microcontrolador, ya que utiliza el Comunicación I2C protocolo. Consume una cantidad muy baja de corriente. Este sensor utiliza un fotodiodo sentir la luz. Este fotodiodo contiene una unión PN. Cuando la luz incide sobre él, se crean pares de agujeros de electrones en la región de agotamiento. Debido al efecto fotoeléctrico interno, se produce electricidad en el fotodiodo. Esta electricidad producida es proporcional a la intensidad de la luz. Esta electricidad se convierte en voltaje por el Opamp .

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Diagrama de bloques de BH1750

Los sensores de luz ambiental contienen un fotodiodo que puede detectar la luz y convertirla en electricidad. La luz se mide en función de su intensidad. En el diagrama de bloques, PD es el fotodiodo que se utiliza para detectar la luz. Su respuesta es aproximada a la respuesta del ojo humano.

En el sensor BH1750 se integra un Opamp - AMP que convierte la corriente del fotodiodo en voltaje. BH1750 utiliza un ADC para convertir los valores analógicos proporcionados por AMP en valores digitales. El bloque lógico + I2C que se muestra en el diagrama de bloques es la unidad donde los valores de iluminancia se convierten a LUX y tiene lugar el proceso de comunicación I2C. OSC es el oscilador de reloj interno de 320 kHz, utilizado como reloj para la lógica interna.

Diagrama de circuito

BH1750 funciona con una tensión de alimentación de 2,4 V a 3,6 V. BH1750FVI es el módulo principal del sensor que requiere 3.3V para funcionar. Entonces, se usa un regulador de voltaje en el circuito. SDA y SCL son los pines utilizados para la comunicación I2C. Se utilizan 4,7 kΩ de resistencias pullup con estos pines.

Hay tres tipos de modos de medición para BH1750. El modo de resolución H2 toma 120 ms para la medición y tiene una resolución de 0.5 lx. El modo de resolución H también tarda 120 ms en la medición, pero su resolución es de 1 lx. La resolución L toma 16ms para la medición y su resolución es de 4 lx. El modo de resolución H es más útil en la oscuridad y también puede rechazar fácilmente el ruido.

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Diagrama de pines

Diagrama de clavijas BH1750

BH1750 está disponible como CI de 5 pines. La descripción de los pines del IC se da a continuación:

Pin1- Vcc - es el pin de la fuente de alimentación. El voltaje de suministro está en el rango de 2.4V a 3.6V.
Pin-2 - GND- es el pin de tierra. Este pin está conectado a la tierra del circuito.
Pin-3 - SCL- es la línea de reloj serial. Este pin se utiliza para proporcionar un pulso de reloj para la comunicación I2C entre el sensor y el microprocesador.
Pin-4 - SDA-es la dirección de datos en serie. Este pin lo utiliza la comunicación I2C para transferir los datos del sensor al microcontrolador.
Pin-5- ADDR- es el pin de dirección del dispositivo. Este pin se utiliza cuando hay más de un módulo conectado para seleccionar la dirección.

Hay otro pin DVI que es el terminal de voltaje de referencia del bus del módulo I2C. También se utiliza como terminal de reinicio asíncrono. Después de aplicar Vcc, DVI debe configurarse en modo de apagado. Es posible que el IC no funcione correctamente si este terminal de reinicio no se configura después de aplicar Vcc.

Especificaciones

BH1750 es un sensor de luz ambiental digital del tipo de salida en serie de 16 bits. Algunas de las especificaciones de este sensor son las siguientes:

La fuente de alimentación necesaria para el correcto funcionamiento de este sensor es de 2.4V -3.6V.
Este sensor consume una corriente muy inferior a 0,12 mA.
No se requieren otros cálculos para medir la intensidad de la luz, los valores digitales directos se dan al microprocesador .
Este sensor tiene un ADC para convertir la intensidad de la luz analógica en valores LUX digitales.
BH1750 puede medir la intensidad de la luz hasta un rango de 65535 unidades lx.
Este sensor utiliza el protocolo de comunicación I2C para enviar datos al microprocesador.
BH1750FVI es el módulo principal presente en el sensor. Este módulo funciona con 3.3V. Entonces, se usa un regulador de voltaje con el IC.
La radiación IR tiene un efecto muy menor en las mediciones de este sensor.
BH1750 no depende de la fuente de luz utilizada.
BH1750 tiene una función de rechazo de ruido de luz de 50Hz / 60Hz.
El rango de medición del sensor es ajustable.
BH1750 tiene una variación de medición muy pequeña. Tiene un factor de variación de aproximadamente +/- 20%.
El rango de temperatura de funcionamiento de este sensor es de -40 ° C a 85 ° C.
El voltaje mínimo de referencia I2C es 1,65 V.
Este sensor funciona con una frecuencia de reloj I2C de 400 kHz.

Aplicaciones de BH1750

Los sensores de luz ambiental se hicieron populares en 2004 cuando se utilizaron en teléfonos móviles. En 2004, el 30% de los teléfonos móviles utilizados en Europa contenían un sensor de luz ambiental, que aumentó al 85% en 2016. Algunas de las aplicaciones de los sensores de luz ambiental se enumeran a continuación:

Estos se utilizan en sensores de pulso para medir la intensidad de la luz del LED.
Los teléfonos móviles contienen BH1750 para ajustar el brillo de la pantalla según las condiciones de luz externa.
Se utiliza en vehículos para encender / apagar los faros según la oscuridad.
BH1750 también se utiliza para controlar el encendido / apagado de las luces automáticas de la calle.
BH1750 se utiliza para ajustar la luz de fondo del teclado en teléfonos inteligentes.

CI alternativo

Algunos de los Ic que se pueden utilizar como alternativa al BH1750 son TSL2561, VEML6035. Algunos de los otros tipos de sensores de luz son los LDR sensor y TCS3200.

Hoy en día, BH1750 se utiliza mucho para aplicaciones como pantallas LCD, Note PC, consolas de juegos portátiles, cámaras digitales, PDA, TV LCD, etc. para proporcionar una alta experiencia de usuario al cliente. Puede encontrar más detalles sobre las características eléctricas de este sensor en su hoja de datos. ¿Cuál de los modos de medición del BH1750 tiene un factor de rechazo de ruido alto?