Mjerenje intenziteta svjetlosti pomoću BH1715 i Raspberry Pi: 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Jučer smo radili na LCD ekranima i dok smo radili na njima shvatili smo važnost izračunavanja intenziteta svjetlosti. Intenzitet svjetlosti nije važan samo u fizičkom domenu ovog svijeta, već ima i svoju dobro rečeno ulogu u biološkom domenu. Precizna procjena intenziteta svjetlosti igra ključnu ulogu u našem ekosistemu, u rastu biljaka itd. Stoga smo u tu svrhu proučili ovaj senzor BH1715, koji je 16-bitni senzor ambijentalnog svjetla serijskog izlaza.

U ovom vodiču pokazat ćemo rad BH1715 s Raspberry pi, koristeći Javu kao programski jezik.

Hardver koji će vam trebati u tu svrhu je sljedeći:

1. BH1715 - Senzor ambijentalnog svjetla

2. Raspberryy Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

Korak 1: Pregled BH1715:

Prije svega, želimo vas upoznati s osnovnim karakteristikama senzorskog modula BH1715 i komunikacijskim protokolom na kojem radi.

BH1715 je digitalni senzor ambijentalnog svjetla sa sučeljem sabirnice I²C. BH1715 se obično koristi za dobijanje podataka o ambijentalnom osvjetljenju za podešavanje snage pozadinskog osvjetljenja LCD -a i tastature za mobilne uređaje. Ovaj uređaj nudi 16-bitnu rezoluciju i podesivi raspon mjerenja, omogućavajući detekciju od 0,23 do 100 000 luksa.

Komunikacijski protokol na kojem senzor radi je I2C. I2C označava međuintegrirano kolo. To je komunikacijski protokol u kojem se komunikacija odvija putem SDA (serijski podaci) i SCL (serijski sat) linija. Omogućava povezivanje više uređaja istovremeno. To je jedan od najjednostavnijih i najefikasnijih komunikacijskih protokola.

Korak 2: Šta vam treba..

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. BH1715 - Senzor ambijentalnog svjetla

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

Korak 3: Povezivanje hardvera:

Odeljak za priključivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

BH1715 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični. Sve što trebate su četiri žice!

Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 4: Mjerenje intenziteta svjetlosti pomoću Java koda:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste spojili senzor s njom. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njeno programiranje na Javi. Java kod za BH1715 može se preuzeti sa naše GitHub zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti pi4j biblioteku u slučaju jave, jer ova biblioteka podržava funkcije koje se koriste u kodu. Dakle, za preuzimanje biblioteke možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

// Distribuirano s licencom za slobodnu volju.

// Koristite ga kako god želite, profitno ili besplatno, pod uvjetom da se uklapa u licence povezanih djela.

// BH1715

// Ovaj kod je dizajniran za rad s BH1715_I2CS I2C mini modulom dostupnim na ControlEverything.com.

//

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

javna klasa BH1715

{

public static void main (String args ) baca Exception

{

// Kreiranje I2C sabirnice

I2CBus sabirnica = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Nabavite I2C uređaj, BH1715 I2C adresa je 0x23 (35)

I2CDevice uređaj = bus.getDevice (0x23);

// Slanje naredbe za uključivanje

device.write ((bajt) 0x01);

// Pošaljite naredbu za kontinuirano mjerenje

device.write ((bajt) 0x10);

Thread.sleep (500);

// Očitavanje 2 bajta podataka

// svjetlina msb, svjetlina lsb

bajt podatak = novi bajt [2];

device.read (podaci, 0, 2);

// Pretvorimo podatke

dvostruka svjetlina = ((podaci [0] & 0xFF) * 256 + (podaci [1] & 0xFF)) / 1,20;

// Iznos podataka na ekran

System.out.printf ("Osvjetljenje ambijentalnog svjetla: %.2f lux %n", svjetlina);

}

}

Biblioteka koja olakšava i2c komunikaciju između senzora i ploče je pi4j, a različiti paketi I2CBus, I2CDevice i I2CFactory pomažu u uspostavljanju veze.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus; import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Ovaj dio koda tjera senzor da radi za mjerenje intenziteta svjetlosti ispisujući odgovarajuće naredbe koristeći funkciju write (), a zatim se podaci čitaju pomoću funkcije read ().

device.write ((bajt) 0x01); // uključivanje naredbe

device.write ((bajt) 0x10); // naredba za kontinuirano mjerenje

bajt podatak = novi bajt [2]; // Očitavanje 2 bajta podataka

device.read (podaci, 0, 2);

Podaci primljeni od senzora pretvaraju se u odgovarajući format na sljedeći način:

dvostruka svjetlina = ((podaci [0] & 0xFF) * 256 + (podaci [1] & 0xFF)) / 1,20;

Izlaz se štampa pomoću funkcije System.out.println (), u sljedećem formatu.

System.out.printf ("Osvjetljenje ambijentalnog svjetla: %.2f lux %n", svjetlina);

Izlaz senzora prikazan je na gornjoj slici.

Korak 5: Aplikacije:

BH1715 je digitalni izlazni senzor ambijentalnog svjetla koji se može ugraditi u mobilni telefon, LCD televizor, računalo itd. Može se koristiti i u prijenosnim mašinama za igre, digitalnim fotoaparatima, digitalnim video kamerama, PDA uređajima, LCD ekranima i mnogim drugim uređajima koji zahtijevaju efikasne aplikacije za otkrivanje svetlosti.