IMZ Cyfrowy czujnik natężenia światła BH1750

Opis

Opis produktu

BH1750 to cyfrowy czujnik natężenia światła przeznaczony do pomiaru oświetlenia otoczenia w luksach (lx). W przeciwieństwie do prostych modułów wykorzystujących fotorezystor LDR, BH1750 wykonuje pomiar cyfrowo i przekazuje wynik bezpośrednio przez magistralę I²C.

Moduł umożliwia pomiar natężenia światła w szerokim zakresie, typowo od około 1 do 65 535 lx, a jego charakterystyka spektralna została zaprojektowana tak, aby w przybliżeniu odpowiadać czułości ludzkiego oka.

Dzięki interfejsowi I²C czujnik można łatwo podłączyć do Arduino, ESP32, Raspberry Pi oraz innych mikrokontrolerów. Pin ADDR pozwala wybrać jeden z dwóch adresów urządzenia: 0x23 lub 0x5C.

Cechy produktu

cyfrowy pomiar natężenia światła
wynik bezpośrednio w luksach (lx)
układ pomiarowy BH1750FVI
komunikacja przez magistralę I²C
typowy zakres pomiarowy 1–65 535 lx
wysoka rozdzielczość pomiaru
możliwość pracy ciągłej lub wykonania pojedynczego pomiaru
dwa wybierane adresy I²C: 0x23 i 0x5C
niewielka zależność wyniku od rodzaju źródła światła
charakterystyka spektralna zbliżona do czułości ludzkiego oka
cyfrowy wynik bez konieczności używania przetwornika ADC mikrokontrolera
niski pobór prądu
prosta współpraca z Arduino i ESP32

Cechy szczegółowe

Pomiar bezpośrednio w luksach – BH1750 przetwarza natężenie oświetlenia na wartość cyfrową, dzięki czemu mikrokontroler nie musi wykonywać pomiaru analogowego ani wyznaczać wyniku z charakterystyki fotorezystora.
Interfejs I²C – do komunikacji potrzebne są jedynie linie SDA i SCL, poza zasilaniem i masą.
Dwa adresy I²C – pin ADDR pozwala wybrać adres 0x23 lub 0x5C, dzięki czemu na jednej magistrali można zastosować dwa czujniki BH1750 bez dodatkowego multipleksera.
Tryby wysokiej rozdzielczości – czujnik umożliwia pomiar z typową rozdzielczością 1 lx lub 0,5 lx.
Tryb szybki – tryb niskiej rozdzielczości zapewnia rozdzielczość około 4 lx przy znacznie krótszym czasie pomiaru.
Pomiar ciągły – moduł może automatycznie wykonywać kolejne pomiary.
Pomiar pojedynczy – możliwe jest wykonanie jednego pomiaru, po którym układ automatycznie przechodzi do trybu oszczędzania energii.
Ograniczona wrażliwość na podczerwień – konstrukcja BH1750 zmniejsza wpływ promieniowania IR na wynik pomiaru.
Redukcja wpływu migotania 50/60 Hz – tryby wysokiej rozdzielczości wykorzystują dłuższy czas pomiaru, co pomaga ograniczyć wpływ zakłóceń pochodzących od oświetlenia sieciowego.

Zastosowanie

automatyczne sterowanie oświetleniem
pomiar natężenia światła w pomieszczeniach
stacje pogodowe
urządzenia Smart Home
automatyka domowa
systemy oszczędzania energii
regulacja jasności wyświetlaczy
automatyczna regulacja podświetlenia
projekty Arduino
projekty ESP32 i ESP8266
Raspberry Pi
rejestratory warunków środowiskowych
systemy monitoringu oświetlenia
projekty edukacyjne
prototypowanie urządzeń elektronicznych

Specyfikacja techniczna

Typ czujnika: cyfrowy czujnik natężenia światła
Układ pomiarowy: BH1750FVI
Interfejs: I²C
Mierzona wielkość: natężenie oświetlenia
Jednostka pomiaru: luks (lx)
Typowy zakres pomiarowy: 1–65535 lx
Rozdzielczość trybu High Resolution: 1 lx
Rozdzielczość trybu High Resolution Mode 2: 0,5 lx
Rozdzielczość trybu Low Resolution: 4 lx
Typowy czas pomiaru High Resolution: około 120 ms
Maksymalny czas pomiaru High Resolution: około 180 ms
Typowy czas pomiaru Low Resolution: około 16 ms
Maksymalny czas pomiaru Low Resolution: około 24 ms
Adres I²C przy ADDR = LOW lub niepodłączonym: 0x23
Adres I²C przy ADDR = HIGH: 0x5C
Częstotliwość magistrali I²C: do 400 kHz
Napięcie zasilania: 3,3–5 V DC
Pobór prądu układu podczas pomiaru: typowo około 120 µA
Pobór prądu układu w Power Down: typowo około 0,01 µA, maksymalnie 1 µA

Zasilanie

Moduł GY-302 może być zasilany napięciem 3,3 V lub 5 V DC.

W przypadku Arduino UNO można wykorzystać wyjście 5 V.

W przypadku ESP32 zalecane jest zasilanie modułu z 3,3 V, dzięki czemu poziomy logiczne magistrali I²C są zgodne z mikrokontrolerem.

Instrukcja

Pierwsze uruchomienie

Podłącz pin GND modułu do masy mikrokontrolera.
Podłącz VCC do odpowiedniego napięcia zasilania.
Połącz SDA z linią SDA mikrokontrolera.
Połącz SCL z linią SCL mikrokontrolera.
Pin ADDR pozostaw niepodłączony lub podłącz do GND, jeżeli chcesz użyć domyślnego adresu 0x23.
Jeżeli potrzebujesz adresu 0x5C, połącz ADDR z VCC.
Zainstaluj bibliotekę obsługującą BH1750.
Wgraj program do mikrokontrolera.
Otwórz Monitor portu szeregowego.
Odczytywane wartości będą podawane w luksach.

Instalacja biblioteki Arduino

W Arduino IDE:

Otwórz Szkic → Dołącz bibliotekę → Zarządzaj bibliotekami.
Wyszukaj bibliotekę BH1750.
Zainstaluj bibliotekę BH1750 autorstwa Christophera Lawsa (claws/BH1750).

Przykładowy kod Arduino

#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>

BH1750 lightMeter;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();

  if (lightMeter.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE)) {
    Serial.println("BH1750 uruchomiony.");
  } else {
    Serial.println("Blad komunikacji z BH1750.");
  }
}

void loop() {
  float lux = lightMeter.readLightLevel();

  Serial.print("Natezenie swiatla: ");
  Serial.print(lux);
  Serial.println(" lx");

  delay(1000);
}

Po wgraniu programu ustaw Monitor portu szeregowego na 9600 baud.

Przykład dla adresu 0x5C

Jeżeli pin ADDR został podłączony do VCC, czujnik korzysta z adresu 0x5C.

#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>

BH1750 lightMeter(0x5C);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();

  if (lightMeter.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE)) {
    Serial.println("BH1750 pod adresem 0x5C uruchomiony.");
  } else {
    Serial.println("Nie znaleziono BH1750.");
  }
}

void loop() {
  float lux = lightMeter.readLightLevel();

  Serial.print("Swiatlo: ");
  Serial.print(lux);
  Serial.println(" lx");

  delay(1000);
}

Dostępne tryby pomiarowe

Continuous High Resolution

pomiar ciągły
rozdzielczość około 1 lx
typowy czas pomiaru około 120 ms

BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE

Continuous High Resolution Mode 2

pomiar ciągły
rozdzielczość około 0,5 lx
typowy czas pomiaru około 120 ms

BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE_2

Continuous Low Resolution

pomiar ciągły
rozdzielczość około 4 lx
typowy czas pomiaru około 16 ms

BH1750::CONTINUOUS_LOW_RES_MODE

Co oznacza wartość w luksach?

Luks jest jednostką natężenia oświetlenia.

Orientacyjnie:

ułamki lx – bardzo ciemne otoczenie
kilka lx – bardzo słabe oświetlenie
dziesiątki lx – słabo oświetlone pomieszczenie
kilkaset lx – typowe dobrze oświetlone pomieszczenie
tysiące lx – silne światło dzienne
dziesiątki tysięcy lx – jasne światło słoneczne

Wartości te są jedynie orientacyjne.

Wskazówki montażowe

Element światłoczuły powinien mieć swobodny dostęp do światła.
Nie należy zasłaniać czujnika przewodami, obudową ani innymi elementami.
Jeżeli czujnik znajduje się pod przezroczystą osłoną, jej przepuszczalność może wpływać na wynik.
Należy unikać sytuacji, w której diody LED urządzenia świecą bezpośrednio na czujnik.
W przypadku długich przewodów I²C może być konieczne ograniczenie częstotliwości magistrali lub odpowiedni dobór rezystorów podciągających.

Podłączenie

VCC – zasilanie modułu
GND – masa
SCL – linia zegarowa magistrali I²C
SDA – linia danych magistrali I²C
ADDR – wybór adresu I²C

Adres I²C

ADDR = LOW / GND lub pozostawiony niepodłączony → adres 0x23
ADDR = HIGH / VCC → adres 0x5C

Dzięki temu do jednej magistrali I²C można podłączyć dwa czujniki BH1750, ustawiając dla nich różne adresy.

Podłączenie do Arduino UNO

BH1750 / GY-302             Arduino UNO
---------------             -----------
VCC      -----------------> 5V
GND      -----------------> GND
SDA      -----------------> A4 / SDA
SCL      -----------------> A5 / SCL
ADDR     -----------------> GND lub pozostawić niepodłączony

Podłączenie do Arduino Mega

BH1750 / GY-302             Arduino Mega
---------------             ------------
VCC      -----------------> 5V
GND      -----------------> GND
SDA      -----------------> 20 / SDA
SCL      -----------------> 21 / SCL
ADDR     -----------------> GND lub pozostawić niepodłączony

Podłączenie do ESP32

BH1750 / GY-302             ESP32
---------------             -----
VCC      -----------------> 3.3V
GND      -----------------> GND
SDA      -----------------> GPIO21
SCL      -----------------> GPIO22
ADDR     -----------------> GND lub pozostawić niepodłączony

W różnych płytkach ESP32 piny I²C mogą być przypisane inaczej, dlatego należy sprawdzić pinout używanej płytki.

Kompatybilność

Arduino UNO
Arduino Nano
Arduino Mega
Arduino Leonardo
ESP32
ESP8266
Raspberry Pi
STM32
RP2040
Raspberry Pi Pico
mikrokontrolery AVR
mikrokontrolery PIC z obsługą I²C
inne systemy posiadające magistralę I²C

Informacje bezpieczeństwa

Produkt jest modułem elektronicznym przeznaczonym do integracji z innymi urządzeniami.
Przed podłączeniem należy sprawdzić poprawność polaryzacji zasilania.
Nie należy przekraczać napięcia dopuszczalnego dla używanego wariantu modułu.
Nie dopuszczać do zwarcia wyprowadzeń.
Połączenia należy wykonywać przy odłączonym zasilaniu.
Moduł należy chronić przed wodą, wilgocią, kondensacją pary wodnej oraz zanieczyszczeniami przewodzącymi.
Nie używać w atmosferze łatwopalnej lub wybuchowej.
Produkt nie jest certyfikowanym przyrządem pomiarowym.
Produkt nie jest przeznaczony do zastosowań, w których błędny pomiar może bezpośrednio spowodować zagrożenie życia lub zdrowia.

Ostrzeżenia

BH1750 jest czujnikiem natężenia oświetlenia, a nie profesjonalnym, wzorcowanym luksomierzem.
Wynik pomiaru może różnić się od wskazań profesjonalnego przyrządu pomiarowego.
Tolerancja samego układu BH1750FVI może powodować różnice pomiędzy egzemplarzami.
Obudowa, szybka ochronna lub inny element umieszczony przed czujnikiem może wpłynąć na wynik.
Nie należy bezpośrednio zasilać samego układu BH1750FVI napięciem 5 V.
Zasilanie 5 V jest dopuszczalne tylko dla odpowiednio zaprojektowanego modułu breakout.
Należy zwrócić uwagę na poziomy logiczne magistrali I²C przy współpracy z układami 3,3 V.
Adres 0x23 lub 0x5C zależy od stanu pinu ADDR.
Dwa moduły ustawione na ten sam adres nie mogą być niezależnie adresowane na tej samej magistrali I²C bez dodatkowego rozwiązania sprzętowego.

Przeznaczenie produktu

projekty elektroniczne
prototypowanie
edukacja
automatyka domowa
Smart Home
pomiar orientacyjnego natężenia oświetlenia
sterowanie urządzeniami zależnie od poziomu światła
regulacja jasności wyświetlaczy i podświetlenia
systemy monitoringu środowiskowego
stacje pogodowe
rejestratory danych

Zastosowania wykluczone

zastosowania wymagające certyfikowanego lub wzorcowanego luksomierza
pomiary laboratoryjne wymagające określonej klasy dokładności
systemy bezpieczeństwa zależne od dokładności pomiaru
urządzenia medyczne
urządzenia podtrzymujące życie
zastosowania, w których błędny odczyt może prowadzić do niebezpiecznego działania urządzenia

Zawartość zestawu

1 × moduł cyfrowego czujnika natężenia światła z układem BH1750FVI
1 x goldpiny do wlutowania

Najczęstsze pytania

Co mierzy BH1750?

BH1750 mierzy natężenie oświetlenia i zwraca cyfrową wartość odpowiadającą poziomowi światła w luksach.

Co oznacza luks?

Luks, oznaczany symbolem lx, jest jednostką natężenia oświetlenia. 1 lx odpowiada strumieniowi świetlnemu 1 lumena padającemu na powierzchnię 1 m².

Czym BH1750 różni się od fotorezystora LDR?

LDR zmienia swoją rezystancję w zależności od oświetlenia i wymaga dodatkowego układu pomiarowego oraz ADC. BH1750 wykonuje pomiar wewnętrznie i przekazuje wynik cyfrowo przez I²C.

Jaki jest domyślny adres I²C?

Domyślny adres to 0x23.

Jak ustawić adres 0x5C?

Pin ADDR należy ustawić w stanie wysokim, typowo łącząc go z VCC modułu.

Czy można podłączyć dwa BH1750 do jednego Arduino?

Tak. Jeden czujnik można ustawić na adres 0x23, a drugi na 0x5C.

Czy pin ADDR trzeba podłączać?

Nie. W typowym module pozostawienie ADDR niepodłączonego odpowiada adresowi 0x23.

Czy BH1750 wymaga wejścia analogowego?

Nie. Jest to czujnik cyfrowy komunikujący się przez I²C.

Czy wynik odczytywany jest od razu w luksach?

Popularne biblioteki Arduino wykonują wymagane przeliczenie i zwracają wynik bezpośrednio w luksach.

Czy BH1750 może mierzyć światło słoneczne?

Tak, ale standardowy zakres pomiarowy kończy się w okolicy 65 535 lx. Bezpośrednie, bardzo silne światło słoneczne może przekroczyć standardowy zakres.

Czy zakres można rozszerzyć?

BH1750FVI pozwala zmieniać czas pomiaru za pomocą rejestru MTreg. Producent opisuje możliwość rozszerzenia użytecznego zakresu, ale wymaga to odpowiedniej konfiguracji i przeliczenia wyniku.

Czy czujnik działa z Arduino UNO?

Tak. W typowym połączeniu SDA podłącza się do A4, a SCL do A5.

Czy czujnik działa z ESP32?

Tak. BH1750 współpracuje z ESP32 przez I²C. W klasycznych płytkach ESP32 często używa się GPIO21 jako SDA oraz GPIO22 jako SCL.

Czy mogę zasilić moduł z 5 V?

Typowy moduł GY-302 jest przystosowany do zasilania 3,3–5 V. Nie dotyczy to jednak bezpośredniego zasilania samego układu BH1750FVI.

Czy BH1750 może zastąpić profesjonalny luksomierz?

Nie w zastosowaniach wymagających wzorcowania lub określonej klasy dokładności. Jest przeznaczony przede wszystkim do elektroniki, automatyki i pomiarów orientacyjnych.

O produkcie

BH1750 jest wygodnym rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie urządzenie ma znać rzeczywisty poziom oświetlenia, a nie tylko rozróżniać „jasno” i „ciemno”.

W prostych czujnikach opartych na fotorezystorach mikrokontroler mierzy napięcie analogowe, a zależność pomiędzy nim a natężeniem światła jest nieliniowa i zależna od zastosowanych elementów. BH1750 wykonuje pomiar wewnętrznie i udostępnia wynik cyfrowo przez I²C.

Dzięki temu można w prosty sposób budować automatyczne systemy oświetlenia, regulatory jasności ekranów, stacje pomiarowe i urządzenia Smart Home reagujące na rzeczywisty poziom światła.

Dlaczego warto

cyfrowy pomiar światła w luksach
brak konieczności korzystania z ADC
komunikacja I²C
zakres do około 65 535 lx
rozdzielczość nawet 0,5 lx
dwa adresy I²C: 0x23 i 0x5C
możliwość podłączenia dwóch czujników na jednej magistrali
tryby pomiaru ciągłego i pojedynczego
niski pobór prądu
charakterystyka zbliżona do czułości ludzkiego oka
łatwa współpraca z Arduino
współpraca z ESP32 i Raspberry Pi

Opinie

Na razie nie ma opinii o produkcie.

Tylko zalogowani klienci, którzy kupili ten produkt mogą napisać opinię.