發布日期：2022-05-11 點擊率：68
BH1750光照強度傳感器模塊二的在ArduinoUno板基礎上開發
首先是傳感器正面
接下來是反面
連接方式：
BH1750接口Arduino Uno 板接口VCC5VSCLA4DATA5GNDGNDADDR可接可不接
BH1750傳感器產生的結果是二進制形式分成兩個字節存儲的。而在傳從的過程中他的高位和地位會顛倒，所以我們得對獲取到的數據進行相關的處理才能還原出傳感器的原始測量值。
先是對高位部分進行左移8個位 再與 低位部分進行 按位或操作 最終得到一個16位的二進制數 在對這個數的十進制形式 乘 5/6就得到原始的測量數據。
Final_value = ( ( buff[0] << 8 ) | buff[1] ) / 1.2；
光照傳感器BH1750是使用I2C雙向二線制同步串行協議。
所以利用光照傳感器BH1750的I2C設備地址就能訪問傳感器的一些數據。
利用Arduino的Wire庫能給指定的I2C地址寫入二進制數據，也可以從制定的I2C地址獲取數據。
Wire庫有write()方法給begingTransmission方法所制定的設備地址寫入指定的16進制數據（一般是指命令）。[1]
可以通過這兩個方法給傳感器發從命令。
下面是BH1750的幾種測量模式的命令。
在寫Arduino代碼的時候可以這樣表示這些指令：
具體代碼：
BH1750.ino
這樣就ok的。
1.模塊介紹
GY-30模塊是一款基于IIC通信的16bit的數字型傳感器。模塊主要是以BH1750數字型光強感應芯片為核心及一些外圍驅動電路。模塊整體電路如圖：
其中C1、C2 為電源濾波電容，R1、R3 為 I2C 上拉電阻，ADDR 是 I2C 通訊時設備地址的選擇，即接電源或接地時，讀操作、寫操作的指令有所區別，如下圖。一般為接地，即寫操作指令為0x46，讀操作指令為0x47。
2.BH1750芯片參數
BH1750是一款內部集成了光電轉換、ADC轉換、IIC信號轉換等電路的芯片，省去了復雜信號處理電路，即能保持良好的穩定型又節省空間。BH1750內部簡要框圖如圖：
該芯片內部電路主要分為4部分：其中
光敏二極管，導通電流隨著光強的變化而變化；I/V轉換電路：主要是將電流信號轉換為電壓信號；ADC轉換電路：將電壓信號轉換為數字信號，分辨率為16bit；IIC邏輯電路：主要是將光強數據打包成I標準的IIC通信信號；
3.硬件控制電路
GY-30與51單片機的連接相對簡單，只需要將SCL、SDA引腳與單片機任何兩個IO相連，并加上上拉電阻。
4.GY-30原始數據轉換
從GY-30讀取出的數據并不是最終的光照強度，需要我們按照一定的公式進行轉換，一般轉換公式為：
**
實際值 =測量值 / （1.2 *透光率 *高精度模式 2 調整值）
**
例如，BH1710 測量值為 450Lux，默認透光率設為 100%，采用 H-resolution Mode，則實際光亮度值等于：
**
360 /（1.2 *100% *1）=300 Lux
**
5.控制程序
GY-30采用了IIC通訊協議，所以要實現同GY-30通信時，需先實現IIC通信程序，再根據BH1750芯片的控制指令獲取光照數據。
（1）IIC通信程序
由于51單片機沒有支持IIC控制器，所以以下程序為模擬IIC程序。
（2）GY-30光照強度獲取程序
如需GY-30相關資料， 請關注公眾號，首頁回復“GY-30”獲取資料
傳感器介紹
BH1750FVI是一種用于兩線式串行總線接口的數字型光強度傳感器集成電路。這種集成電路可以根據收集的光線強度數據來調整液晶或者鍵盤背景燈的亮度。利用它的高分辨率可以探測較大范圍的光強度變化（1lx-lx）。
產品可應用于移動電話，液晶電視，筆記本電腦，便攜式游戲機，數碼相機，數碼攝像機，汽車定位系統，液晶顯示器等。
設備樹編寫
&i2c1 {
clock-frequency=
在i2c1中聲明設備節點，設備有兩種可選的slave地址,由ADDR端口決定：ADDR為低電平時，slave地址是0x23；ADDR為高電平時，slave地址是0x5c。這里選擇了前者。
驅動編寫
附上寫寄存器時序圖，下圖以發送“連續高分辨率模式”指令為例：
PS：圖中，（即0x23）為slave地址；為“連續高分辨率模式”指令碼。
下面代碼根據寫寄存器時序圖封裝了寫寄存器函數，參數opecode是所要寫的指令。
static int bh1750_write_reg(struct i2c_client *client, unsigned char opecode)
{
unsigned char buf[1]={opecode}; //所要寫的指令
int ret;
ret=i2c_master_send(client,buf,1);
if(ret < 0) {
printk("write_reg failed! ret=%d
",ret);
}
return ret;
}
附上讀寄存器時序圖：
下面代碼根據讀寄存器時序圖封裝了讀寄存器函數，一次讀操作會得到兩個字節的數據，保存在buf中
static int bh1750_read_reg(struct i2c_client *client, char *buf)
{
int ret;
ret=i2c_master_recv(client,buf,2); //接收兩個字節數據，先接收高八位，后接收低八位
if(ret < 0) {
printk("read_reg: recv failed! ret=%d
",ret);
return ret;
}
return ret;
}
有了上面兩個函數之后，就可以操作傳感器使其工作并獲得數據，先附上一張傳感器工作流程圖，如下：
static int bh1750_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
struct iio_chan_spec const *chan,
int *val,
int *val2,
long mask)
{
char *data=kmalloc(2,GFP_KERNEL);
int ret;
bh1750_write_reg(bh1750.client,POWERON); //發送 通電 指令
bh1750_write_reg(bh1750.client,H_RESOLUTION_MODE); //發送“連續高分辨率模式”指令
mdelay(120); //等待傳感器測量完成（該模式下測量時間一般為120ms,不同模式的測量時間不同，需調整延時的時間）
bh1750_read_reg(bh1750.client,data); //讀取測量結果
ret=IIO_VAL_INT;
if(chan->type==IIO_TEMP){
*val=*data;
*val=(*val << 8) + *(data + 1); //數據合成
} else{
ret=-EINVAL;
}
kfree(data);
return ret;
}
測試結果
筆者編寫了一個測試程序，在串口調試終端中運行可執行程序，測試結果如下：
# /usr/bin/bh1750demo
light data=0.83(lx)
# /usr/bin/bh1750demo
light data=227.50(lx)
# /usr/bin/bh1750demo
light data=.17(lx)
進入Firefly開發者社區可下載驅動及測試程序
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【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（129）---BH1750光照傳感器
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發表于 2019-9-22 15:20
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37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百二十九：GY-302 數字量光強度檢測 光照傳感器 BH1750FVI 光線檢測模塊
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發表于 2019-9-27 18:20
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發表于 2019-9-27 18:40
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模塊描述
1 ROHM原裝BH1750FVI芯片
2.電源：3-5v
3.光強范圍：0- lx
4.傳感器內置16bitAD轉換器
5.直接數字輸出，省略復雜計算，省略校準
6.不區分環境光，接近光譜特性的視覺靈敏度
7.可以在很寬的亮度范圍內進行1 lux的高精度測量
8.標準NXP IIC通信協議
9.模塊包含通信級轉換，5v微控制器直接連接
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模塊電原理圖
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發表于 2019-9-27 18:57
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光亮度
光亮度(luminance)又稱發光率，是指一個表面的明亮程度，以L表示， 即從一個表面反射出來的光通量。或者說是指在某方向上單位投影面積的面光源沿該方向的發光強度。不同物體對光有不同的反射系數或吸收系數。光亮度是表示發光面明亮程度的，指發光表面在指定方向的發光強度與垂直于指定方向的發光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對于一個漫散射面，盡管各個方向的光強和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個方向上觀看圖像，都有相同的亮度感。亮度和照度的關系，最常用的照度單位是呎燭光（footcandle)。1呎燭光是在距離標準燭光一英尺遠的一平方英尺平面上接受的光通量。如果按公制單位，則以米為標準，照度就用米燭光（metrecandle）來表示，即1米燭光是距離標準燭光一米遠的一平方米面積上的照度。
1米燭光等于0.0929呎燭光。
我們不難理解亮度和照度之間的關系，其關系為：
L=R×E
式中L為亮度，R為反射系數，E為照度。
因此，當我們知道一個物體表面的反射系數及其表面的照度時，便可推算出它的亮度。
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發表于 2019-9-27 19:05
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BH1750FVI是日本羅姆（ROHM）半導體生產的數字式環境光傳感IC。其主要特性有：I2C數字接口，支持速率最大400Kbps輸出量為光照度（Illuminance）測量范圍1~ lux，分辨率最小到1lux低功耗（Power down）功能屏蔽50/60Hz市電頻率引起的光照變化干擾支持兩個I2C地址，通過ADDR引腳選擇較小的測量誤差（精度誤差最大值+/-20%）
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發表于 2019-9-27 19:18
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#include
byte highByte=0;
byte lowByte=0;
unsigned int sensorOut=0;
unsigned int illuminance=0;
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin();
}
void loop()
{
Wire.beginTransmission(ADDRESS_BH1750FVI); //"notify" the matching device
Wire.write(ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE); //set operation mode
Wire.endTransmission();
delay(180);
Wire.requestFrom(ADDRESS_BH1750FVI, 2); //ask Arduino to read back 2 bytes from the sensor
highByte=Wire.read(); // get the high byte
lowByte=Wire.read(); // get the low byte
sensorOut=(highByte<<8)|lowByte; illuminance=sensorOut/1.2; Serial.print(illuminance); Serial.println(" lux"); delay(1000); }復制代碼 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:23 | 顯示全部樓層 光亮度數據參考 晚上： 0.001-0.02； 月夜： 0.02-0.3； 多云室內： 5-50； 多云室外： 50-500； 晴天室內： 100-1000； 夏天中午光照下： 大約10*6能量； 閱讀書籍時的照明度：50-60； 家庭錄像標準照明度：1400 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:33 | 顯示全部樓層 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:36 | 顯示全部樓層 打開臺燈后的光亮度波形，提高了400多倍 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:39 | 顯示全部樓層 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:50 | 顯示全部樓層 回復 使用道具 舉報 eagler8 當前離線 積分 樓主| eagler8 發表于 2019-9-27 19:51 | 顯示全部樓層 #include
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