Mjerenje svjetlosnog intenziteta pomoću BH1715 i Raspberry Pi: 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Jučer smo radili na LCD zaslonima i radeći nad njima shvatili smo važnost izračuna intenziteta svjetlosti. Intenzitet svjetlosti nije važan samo u fizičkoj domeni ovoga svijeta, već ima i svoju dobro izrečenu ulogu u biološkoj domeni. Točna procjena intenziteta svjetlosti igra ključnu ulogu u našem ekosustavu, 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. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

Korak 1: Pregled BH1715:

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

BH1715 je digitalni senzor ambijentalnog svjetla sa sučeljem sabirnice I²C. BH1715 se obično koristi za dobivanje podataka o ambijentalnom osvjetljenju za podešavanje snage pozadinskog osvjetljenja LCD -a i tipkovnice za mobilne uređaje. Ovaj uređaj nudi 16-bitnu rezoluciju i podesivi mjerni raspon, dopuštajući 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 linija SDA (serijski podaci) i SCL (serijski sat). Omogućuje povezivanje više uređaja istovremeno. To je jedan od najjednostavnijih i najučinkovitijih komunikacijskih protokola.

Korak 2: Što 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:

Odjeljak hardverskog spajanja u osnovi objašnjava potrebne ožičenje potrebne veze između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba tijekom rada na bilo kojem sustavu 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 s njom spojili senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njezino programiranje na Javi. Java kod za BH1715 može se preuzeti s naše GitHub zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti knjižnicu pi4j u slučaju jave, jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje knjižnice možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

// Distribuirano s licencom slobodne volje.

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

// BH1715

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

//

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

javna klasa BH1715

{

public static void main (String args ) baca iznimku

{

// Kreiranje sabirnice I2C

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

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

I2CDevice uređaj = sabirnica.getDevice (0x23);

// Slanje naredbe za uključivanje

device.write ((bajt) 0x01);

// Pošaljite naredbu za kontinuirano mjerenje

device.write ((bajt) 0x10);

Navoj.spavanje (500);

// Očitavanje 2 bajta podataka

// svjetlina msb, svjetlina lsb

bajt podatak = novi bajt [2];

device.read (podaci, 0, 2);

// Pretvorba podataka

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

// Izlaženje podataka na zaslon

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

}

}

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

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

Ovaj dio koda tjera senzor da radi za mjerenje intenziteta svjetlosti ispisujući odgovarajuće naredbe pomoću funkcije 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 pomoću sljedećeg:

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

Izlaz se ispisuje 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.

5. korak: Prijave:

BH1715 je digitalni izlazni senzor ambijentalnog svjetla koji se može ugraditi u mobilni telefon, LCD televizor, računalo s bilješkama itd. Također se može koristiti u prijenosnim aparatima za igre, digitalnim fotoaparatima, digitalnim video kamerama, PDA uređajima, LCD zaslonima i mnogim drugim uređajima koji zahtijevaju učinkovite aplikacije za otkrivanje svjetla.