Cảm biến BH1750

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) phương pháp và thuật toán điều khiển các thiết bị trong văn phòng (Trang 36 - 40)

Cảm biến cường độ sáng là một loại cảm biến thuộc về cảm biến quang, hoạt động cảm nhận ánh sáng dựa vào thiết bị cảm biến. Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 được sử dụng để đo cường độ ánh sáng theo đơn vị lux, cảm biến có ADC nội và bộ tiền xử lý nên giá trị được trả ra là giá trị trực tiếp cường độ ánh sáng lux mà không phải qua bất kỳ xử lý hay tính toán nào thông qua giao tiếp I2C.

Hình 2.9: Module cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

Thiết bị chuyển tương tự sang số (ADC)

Năng lượng bức xạ

Thông số kỹ thuật

- Dải đo: 1 – 65535 (Lux).

- Nguồn cung cấp: 3 VDC – 5 VDC. - Độ phân giải ADC: 16 bit.

- Sự ảnh hưởng của tia hồng ngoại rất nhỏ. - Đầu ra: I2C.

- Kích cỡ: 21x16x3.3mm.

Bảng 2.7: Điều khiển vận hành

Tham số Đại lượng đặc trưng MIN TYP MAX Đơn vị

Điện áp Vcc Vcc 2.4 3.0 5 V

Điện áp tham chiếu I2C Vdvi 1.65 - Vcc V

Ghép nối BH1750 với vi điểu khiển

Do BH1750 giao tiếp chuẩn I2C nên việc giao tiếp nối nó với vi điểu khiển khá đơn giản và theo datasheet đưa ra sơ đồ như sau:

Hình 2.10 : Chép nối BH1750 với Arduino Nano

BH1750 chỉ giao tiếp với vi điểu khiển với 2 đường truyền SCL và SDA nên do đó trên vi xử lý cần phải xác định chân nào trên vi xử lý có SCL và SDA để nối với BH1750.

Hình 2.11: Độ rọi – Kết quả đo lường

Chức năng các chân của module

- Chân VCC: chân cực dương.

- Chân GND: chân cực âm.

- Chân SCL và SDA: chân giao tiếp I2C.

Cách thức hoạt động

Hình 2.12: Sơ đồ khối module BH1750

Mô tả sơ đồ khối:

PD: hình ảnh diode với phản ứng mắt xấp xỉ con người.

 ADC: chuyển đổi AD cho tiếp nhận dữ liệu kỹ thuật 16 bit.

 Logic + giao diện I2C: Tính toán ánh sáng môi trường xung quanh và giao

diện BUS I2C.

 OSC: Máy dao động nội bộ (loại 320kHz).

Kiến trúc tập lệnh :

Bảng 2.8: Kiến trúc tập lệnh

Hướng dẫn Mã lệnh Chú thích

Tắt nguồn 0000_0000 Không có hoạt động

Bật nguồn 0000_0001 Chờ lệnh đo

Reset 0000_0111

Đặt lại giá trị thanh ghi dữ liệu.

Thiết lập lại lệnh là không thể chấp nhận được trong chế độ tắt nguồn.

Giải quyết chế độ cao

liên tục 0001_0000

Bắt đầu đo ở độ phân giải 1lux. Thời gian đo thường là 120ms. Giải quyết chế độ cao

liên tục 2 0001_0001

Bắt đầu đo ở độ phân giải 0.5lux. Thời gian đo thường là 120ms. Giải quyết chế độ

thấp liên tục 0001_0011

Bắt đầu đo ở độ phân giải 4lux. Thời gian đo thường là 16ms. Giải quyết chế độ ở 1

mức thời gian cao 0010_0000

Bắt đầu đo ở chế độ phân giải 1lux Thời gian đo thường là 120ms. Nó tự động cài đặt chế độ tắt nguồn sau khi đo. Giải quyết chế độ ở 1

mức thời gian cao 2 0010_0001

Bắt đầu đo ở chế độ phân giải 0.5lux Thời gian đo thường là 120ms.

Bảng 2.9: Giải thích chế độ đo lường

Chế độ đo Thời gian đo Độ phân giải

Giải quyết chế độ cao 2 Typ.120ms 0.5lux

Giải quyết chế độ cao Typ.120ms 1lux

Giải quyết chế độ thấp Typ.16ms 4lux

Một số ví dụ về độ rọi của ánh sáng:

 Vào buổi tối : 0.001 - 0.02 Lux

 Ánh trăng : 0.02 - 0.3 lux

 Trời nhiều mây trong nhà : 5 - 50 lux

 Trời nhiều mây ngoài trời : 50 - 500 lux

 Trời nắng trong nhà : 100 - 1000 lux

 Ánh sáng cần thiết để đọc sách: 50 - 60 lux

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) phương pháp và thuật toán điều khiển các thiết bị trong văn phòng (Trang 36 - 40)