BH1750 – 사양 및 애플리케이션

조명이 필요합니다. 시력을 위해. 빛은 전자기 복사의 한 형태입니다. 광자(Photons)라고 하는 작은 에너지 패킷 형태로 에너지를 전달합니다. 광자의 에너지는 물체가 접촉할 때 물체로 전달됩니다. 이러한 빛의 특성은 빛을 감지할 수 있는 센서를 설계하는 데 사용됩니다. 광 센서로 알려진 이러한 센서는 빛에서 에너지를 흡수하고 광전 효과의 도움으로 전기로 변환합니다. 생산된 전기는 센서와 센서 재료에 떨어지는 빛의 강도에 비례합니다. 이 원리로 UV, IR, 주변광 등과 같은 다양한 파장의 빛을 측정할 수 있습니다. BH1750은 주변광을 측정하도록 설계된 센서입니다.

BH1750이란 무엇입니까?

BH1750은 디지털 주변광 센서입니다. I2C 통신 프로토콜을 사용하므로 마이크로 컨트롤러와 인터페이스하기 쉽습니다. 매우 적은 양의 전류를 소비합니다. 이 센서는 광다이오드를 사용하여 빛을 감지합니다. 이 포토다이오드는 PN 접합을 포함합니다. 빛이 그 위에 떨어지면 공핍 영역에 전자-정공 쌍이 생성됩니다. 내부 광전 효과로 인해 포토 다이오드에서 전기가 생성됩니다. 이렇게 생성된 전기는 빛의 강도에 비례합니다. 이 전기는 Opamp에 의해 전압으로 바뀝니다.

BH1750의 블록 다이어그램

주변광 센서에는 빛을 감지하여 전기로 변환할 수 있는 포토다이오드가 포함되어 있습니다. 빛은 강도에 따라 측정됩니다. 블록 다이어그램에서 PD는 빛을 감지하는 데 사용되는 포토다이오드입니다. 그 반응은 인간의 눈 반응에 가깝습니다.

BH1750 센서에는 광다이오드의 전류를 전압으로 변환하는 Opamp – AMP가 통합되어 있습니다. BH1750은 ADC를 사용하여 AMP에서 제공하는 아날로그 값을 디지털 값으로 변환합니다. 블록도에 표시된 logic+I2C 블록은 조도 값을 LUX로 변환하여 I2C 통신 과정이 일어나는 단위입니다. OSC는 320kHz의 내부 클럭 발진기로 내부 로직을 위한 클럭으로 사용됩니다.

회로도

BH1750은 2.4V ~ 3.6V의 공급 전압으로 작동합니다. BH1750FVI는 작동을 위해 3.3V가 필요한 센서의 메인 모듈입니다. 따라서 회로에 전압 조정기가 사용됩니다. SDA 및 SCL은 I2C 통신에 사용되는 핀입니다. 이 핀에는 4.7kΩ의 풀업 저항이 사용됩니다.

BH1750에는 세 가지 유형의 측정 모드가 있습니다. H-분해능 모드2는 측정에 120ms가 걸리고 분해능은 0.5lx입니다. H-분해능 모드도 측정에 120ms가 걸리지만 분해능은 1lx입니다. L-분해능은 측정에 16ms가 소요되며 분해능은 4lx입니다. H-해상도 모드는 어두운 곳에서 더 유용하며 노이즈를 쉽게 거부할 수도 있습니다.

핀 다이어그램

BH1750은 5핀 IC로 제공됩니다. IC의 핀 설명은 아래에 나와 있습니다-

• Pin1- Vcc – 전원 공급 장치 핀입니다. 공급 전압은 2.4V ~ 3.6V입니다.
• Pin-2 – GND-는 접지 핀입니다. 이 핀은 회로의 접지에 연결됩니다.
• Pin-3 – SCL-은 직렬 클록 라인입니다. 이 핀은 센서와 마이크로프로세서 간의 I2C 통신을 위한 클록 펄스를 제공하는 데 사용됩니다.
• Pin-4 – SDA는 직렬 데이터 주소입니다. 이 핀은 I2C 통신에서 센서에서 마이크로컨트롤러로 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.
• 핀 5-ADDR-은 장치 주소 핀입니다. 이 핀은 하나 이상의 모듈이 연결되어 있을 때 주소를 선택하는 데 사용됩니다.

I2C 모듈의 버스 기준 전압 단자인 또 다른 핀 DVI가 있습니다. 비동기식 리셋 단자로도 사용됩니다. Vcc가 적용된 후 DVI는 전원 끄기 모드로 설정되어야 합니다. Vcc를 인가한 후 이 리셋 단자를 설정하지 않으면 IC가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

사양

BH1750은 16비트 직렬 출력형 디지털 조도 센서입니다. 이 센서의 일부 사양은 다음과 같습니다-

• 이 센서의 올바른 작동에 필요한 전원 공급 장치는 2.4V -3.6V입니다.
• 이 센서는 0.12mA의 매우 적은 전류를 소비합니다.
• 빛의 강도를 측정하기 위해 다른 계산이 필요하지 않으며 마이크로프로세서에 직접 디지털 값이 제공됩니다.
• 이 센서에는 아날로그 광도를 디지털 LUX 값으로 변환하는 ADC가 있습니다.
• BH1750은 최대 65535lx 단위 범위의 광도를 측정할 수 있습니다.
• 이 센서는 I2C 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 마이크로프로세서로 보냅니다.
• BH1750FVI는 센서에 있는 메인 모듈입니다. 이 모듈은 3.3V에서 작동합니다. 따라서 IC와 함께 전압 조정기가 사용됩니다.
• IR 방사는 이 센서의 측정에 미치는 영향이 매우 적습니다.
• BH1750은 광원에 의존하지 않습니다.
• BH1750에는 50Hz/60Hz 빛 노이즈 제거 기능이 있습니다.
• 센서의 측정 범위는 조정 가능합니다.
• BH1750은 측정 편차가 매우 작습니다. 약 +/- 20%의 변동 계수가 있습니다.
• 이 센서의 작동 온도 범위는 -40°C ~ 85°C입니다.
• 최소 I2C 기준 전압은 1.65V입니다.
• 이 센서는 400kHz의 I2C 클록 주파수에서 작동합니다.

BH1750의 적용

주변광 센서는 휴대전화에 사용되던 2004년에 대중화되었습니다. 2004년까지 유럽에서 사용되는 휴대전화의 30%가 주변광 센서를 포함했으며 2016년에는 85%로 증가했습니다. 주변광 센서의 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

• 펄스 센서에서 LED의 광도를 측정하는 데 사용됩니다.
• 휴대폰에는 BH1750이 탑재되어 외부 조명 조건에 따라 화면 밝기를 조절합니다.
• 차량에서 어둠에 따라 헤드라이트를 켜고 끌 때 사용합니다.
• BH1750은 또한 자동 가로등의 켜기/끄기를 제어하는 ​​데 사용됩니다.
• BH1750은 스마트폰에서 키보드 백라이트를 조정하는 데 사용됩니다.

대체 IC

BH1750의 대안으로 사용할 수 있는 IC 중 일부는 TSL2561, VEML6035입니다. 다른 유형의 광 센서로는 LDR 센서와 TCS3200이 있습니다.

요즘 BH1750은 LCD 디스플레이, Note PC, 휴대용 게임 콘솔, 디지털 카메라, PDA, LCD TV 등과 같은 애플리케이션에 많이 사용되어 고객에게 높은 사용자 경험을 제공합니다. . 이 센서의 전기적 특성에 대한 자세한 내용은 데이터시트에서 확인할 수 있습니다. BH1750의 측정 모드 중 노이즈 제거 계수가 높은 것은 무엇입니까?