BH1750 – 规格和应用

光线是必要的对于视觉。光是电磁辐射的一种形式。它以称为光子的小能量包的形式携带能量。当物体接触时，光子中的能量被转移到物体上。光的这种特性用于设计可以检测光的传感器。这些传感器被称为光传感器，通过光电效应吸收光能并转化为电能。产生的电力将与落在传感器和传感器材料上的光强度成正比。根据这个原理，可以测量不同波长的光，例如紫外线、红外线、环境光等。 BH1750是专为测量环境光而设计的传感器。

什么是BH1750？

BH1750 是一款数字环境光传感器。与微控制器的接口很容易，因为它使用 I2C 通信协议。它消耗的电流非常低。该传感器使用光电二极管来感应光线。该光电二极管包含一个 PN 结。当光落在它上面时，在耗尽区中会产生电子-空穴对。由于内部光电效应，光电二极管产生电流。这种产生的电与光的强度成正比。该电流被运算放大器转换为电压。

BH1750 框图

环境光传感器包含一个光电二极管，可以感应光线并将其转化为电能。光的测量取决于其强度。从框图中可以看出，PD 是用于感应光线的光电二极管。其响应近似于人眼响应。

在 BH1750 传感器中集成了运算放大器 – AMP，可将来自光电二极管的电流转换为电压。 BH1750 使用 ADC 将 AMP 提供的模拟值转换为数字值。框图中的逻辑+I2C 块是照度值转换为LUX 和I2C 通信过程发生的单位。 OSC为320kHz的内部时钟振荡器，用作内部逻辑的时钟。

电路图

BH1750 的工作电压为 2.4V 至 3.6V。 BH1750FVI 是传感器的主要模块，需要 3.3V 才能工作。因此，电路中使用了稳压器。 SDA 和 SCL 是用于 I2C 通信的引脚。这些引脚使用4.7kΩ的上拉电阻。

BH1750 共有三种测量模式。 H 分辨率模式 2 需要 120 毫秒进行测量，分辨率为 0.5 lx。 H 分辨率模式也需要 120 毫秒进行测量，但其分辨率为 1 lx。 L-分辨率测量需要16ms，分辨率为4 lx。 H-分辨率模式在黑暗中更有用，也可以轻松抑制噪音。

引脚图

BH1750 可用作 5 引脚 IC。 IC引脚说明如下-

• Pin1- Vcc – 是电源引脚。电源电压范围为 2.4V 至 3.6V。
• Pin-2 – GND- 是接地引脚。此引脚连接到电路的地。
• 引脚 3 – SCL- 是串行时钟线。此引脚用于为传感器和微处理器之间的 I2C 通信提供时钟脉冲。
• Pin-4 – SDA-是串行数据地址。 I2C 通信使用此引脚将数据从传感器传输到微控制器。
• Pin-5-ADDR- 是设备地址引脚。此引脚用于连接多个模块时，用于选择地址。

还有一个管脚DVI是I2C模块的总线参考电压端。它也用作异步复位终端。施加 Vcc 后，DVI 应设置为掉电模式。如果在施加 Vcc 后未设置该复位端，IC 可能无法正常工作。

规范

BH1750 是一款 16 位串行输出型数字环境光传感器。该传感器的部分规格如下-

• 此传感器正常工作所需的电源为 2.4V -3.6V。
• 该传感器消耗的电流非常少，仅为 0.12mA。
• 无需其他计算即可测量光强，直接将数字值提供给微处理器。
• 该传感器具有 ADC，可将模拟光强度转换为数字 LUX 值。
• BH1750 可以测量高达 65535 lx 单位的光强度。
• 该传感器使用 I2C 通信协议向微处理器发送数据。
• BH1750FVI 是传感器中的主要模块。该模块工作在 3.3V。因此，稳压器与 IC 一起使用。
• 红外辐射对该传感器的测量影响很小。
• BH1750 不依赖于所使用的光源。
• BH1750 具有 50Hz/60Hz 光噪声抑制功能。
• 传感器的测量范围可调。
• BH1750 的测量偏差非常小。它的变异系数约为 +/- 20%。
• 该传感器的工作温度范围为 -40°C 至 85°C。
• 最小 I2C 参考电压为 1.65V。
• 该传感器的 I2C 时钟频率为 400kHz。

BH1750 的应用

环境光传感器在 2004 年开始流行，当时它们用于手机。到2004年，欧洲使用的手机有30%包含环境光传感器，到2016年增加到85%。环境光传感器的部分应用列举如下-

• 这些用于脉冲传感器以测量 LED 的光强度。
• 手机包含 BH1750，可根据外部光线条件调整屏幕亮度。
• 用于车辆根据黑暗打开/关闭大灯。
• BH1750 还用于控制自动路灯的开/关。
• BH1750 用于调节智能手机的键盘背光。

替代集成电路

一些可以替代 BH1750 的 Ic 是 TSL2561、VEML6035。其他一些类型的光传感器是 LDR 传感器和 TCS3200。

如今，BH1750 广泛用于 LCD 显示器、笔记本电脑、便携式游戏机、数码相机、PDA、液晶电视等应用，为客户提供高用户体验.有关该传感器电气特性的更多详细信息，请参见其数据表。 BH1750的哪些测量模式噪声抑制因子高？