Banayad na Pagsukat sa Intensity sa pamamagitan ng Paggamit ng BH1715 at Raspberry Pi: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kahapon ay nagtatrabaho kami sa mga LCD display, at habang nagtatrabaho sa mga ito napagtanto namin ang kahalagahan ng pagkalkula ng intensity ng ilaw. Ang light intensity ay hindi lamang mahalaga sa pisikal na domain ng mundong ito ngunit mayroon din itong nasabing papel na ginagampanan sa biological domain din. Ang tumpak na pagtatantya ng tindi ng ilaw ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa aming ecosystem, sa paglaki ng mga halaman, atbp. Kaya, para sa paghahatid sa hangaring ito ay pinag-aralan namin ang sensor na ito na BH1715, na isang 16-bit na serial output type na ambient light sensor.

Sa tutorial na ito, ipapakita namin ang pagtatrabaho ng BH1715 kasama ang Raspberry pi, gamit ang Java bilang wika ng programa.

Ang hardware na kakailanganin mo para sa hangaring ito ay ang mga sumusunod:

1. BH1715 - Ambient Light Sensor

2. Raspberryy Pi

3. I2C Cable

4. I2C Shield Para sa Raspberry Pi

5. Ethernet Cable

Hakbang 1: Pangkalahatang-ideya ng BH1715:

Una sa lahat, nais naming pamilyar ka sa mga pangunahing tampok ng module ng sensor na ang BH1715 at ang protocol ng komunikasyon kung saan ito gumagana.

Ang BH1715 ay isang digital na Ambient Light Sensor na may isang interface ng bus na I²C. Ang BH1715 ay karaniwang ginagamit upang makuha ang ambient light data para sa pag-aayos ng LCD at Keypad backlight power para sa mga mobile device. Nag-aalok ang aparatong ito ng isang 16-bit na resolusyon at isang naaayos na saklaw ng pagsukat, pinapayagan ang pagtuklas mula sa.23 hanggang 100, 000 lux.

Ang protocol ng komunikasyon kung saan gumagana ang sensor ay I2C. Ang I2C ay nangangahulugang inter-integrated circuit. Ito ay isang protocol ng komunikasyon kung saan nagaganap ang komunikasyon sa pamamagitan ng mga linya ng SDA (serial data) at SCL (serial clock). Pinapayagan ang pagkonekta ng maraming mga aparato nang sabay. Ito ay isa sa pinakasimpleng at pinaka mahusay na protocol ng komunikasyon.

Hakbang 2: Ano ang Kailangan Mo.. !

Ang mga materyal na kailangan namin para makamit ang aming layunin ay may kasamang mga sumusunod na bahagi ng hardware:

1. BH1715 - Ambient Light Sensor

2. Raspberry Pi

3. I2C Cable

4. I2C Shield Para sa Raspberry Pi

5. Ethernet cable

Hakbang 3: Hardware Hookup:

Karaniwang ipinapaliwanag ng seksyon ng hookup ng hardware ang mga koneksyon sa mga kable na kinakailangan sa pagitan ng sensor at ng raspberry pi. Ang pagtiyak sa tamang mga koneksyon ay ang pangunahing pangangailangan habang nagtatrabaho sa anumang system para sa nais na output. Kaya, ang mga kinakailangang koneksyon ay ang mga sumusunod:

Ang BH1715 ay gagana sa paglipas ng I2C. Narito ang halimbawa ng diagram ng mga kable, na nagpapakita kung paano i-wire ang bawat interface ng sensor.

Sa labas ng kahon, naka-configure ang board para sa isang interface ng I2C, dahil inirerekumenda namin ang paggamit ng hookup na ito kung hindi ka agnostiko. Ang kailangan mo lang ay apat na wires!

Apat na koneksyon lamang ang kinakailangan ng Vcc, Gnd, SCL at SDA pin at ang mga ito ay konektado sa tulong ng I2C cable.

Ang mga koneksyon na ito ay ipinakita sa mga larawan sa itaas.

Hakbang 4: Pagsukat ng Banayad na Intensity Gamit ang Java Code:

Ang bentahe ng paggamit ng raspberry pi ay, nagbibigay sa iyo ng kakayahang umangkop ng wika ng programa kung saan nais mong i-program ang board upang ma-interface ang sensor kasama nito. Ginagamit ang kalamangan na ito ng board na ito, ipinapakita namin dito ang pag-program nito sa Java. Ang Java code para sa BH1715 ay maaaring ma-download mula sa aming komunidad sa GitHub na Dcube Store.

Pati na rin para sa kadalian ng mga gumagamit, ipinapaliwanag din namin ang code dito:

Bilang unang hakbang ng pag-coding, kailangan mong i-download ang pi4j library sa kaso ng java, dahil sinusuportahan ng library na ito ang mga pagpapaandar na ginamit sa code. Kaya, upang mai-download ang library maaari mong bisitahin ang sumusunod na link:

pi4j.com/install.html

Maaari mong kopyahin ang gumaganang java code para sa sensor na ito mula dito din:

// Ipinamamahagi ng isang lisensyang malaya ang kalooban.

// Gumamit nito sa anumang paraan na nais mo, kumita o libre, naibigay na umaangkop ito sa mga lisensya ng mga nauugnay na gawa nito.

// BH1715

// Ang code na ito ay dinisenyo upang gumana kasama ang BH1715_I2CS I2C Mini Module na magagamit mula sa ControlEverything.com.

//

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

i-import ang java.io. IOException;

pampublikong klase BH1715

{

public static void main (String args ) nagtatapon ng Exception

{

// Lumikha ng I2C bus

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

// Kumuha ng I2C device, ang address ng BH1715 I2C ay 0x23 (35)

I2CDevice aparato = bus.getDevice (0x23);

// Magpadala ng kapangyarihan sa utos

aparato. magsulat ((byte) 0x01);

// Magpadala ng tuluy-tuloy na utos ng pagsukat

aparato. magsulat ((byte) 0x10);

Thread.tulog (500);

// Basahin ang 2 bytes ng data

// luminance msb, luminance lsb

byte data = bagong byte [2];

aparato.read (data, 0, 2);

// I-convert ang data

double luminance = ((data [0] & 0xFF) * 256 + (data [1] & 0xFF)) / 1.20;

// Output data sa screen

System.out.printf ("Ambient Light Luminance:%.2f lux% n", luminance);

}

}

Ang silid-aklatan na nagpapadali sa komunikasyon ng i2c sa pagitan ng sensor at board ay pi4j, ang iba't ibang mga package na I2CBus, I2CDevice at I2CFactory ay makakatulong upang maitaguyod ang koneksyon.

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

Ang bahaging ito ng code ay nagpapatakbo ng sensor para sa pagsukat ng tindi ng ilaw sa pamamagitan ng pagsulat ng kani-kanilang mga utos gamit ang pagsulat () na pag-andar at pagkatapos ay basahin ang data gamit ang read () na pagpapaandar.

aparato. magsulat ((byte) 0x01); // power on command

aparato. magsulat ((byte) 0x10); // tuloy-tuloy na utos ng pagsukat

byte data = bagong byte [2]; // Basahin ang 2 bytes ng data

aparato.read (data, 0, 2);

Ang natanggap na data mula sa sensor ay na-convert sa naaangkop na format sa pamamagitan ng paggamit ng sumusunod:

double luminance = ((data [0] & 0xFF) * 256 + (data [1] & 0xFF)) / 1.20;

Ang output ay naka-print gamit ang pag-andar ng System.out.println (), sa sumusunod na format.

System.out.printf ("Ambient Light Luminance:%.2f lux% n", luminance);

Ang output ng sensor ay ipinapakita sa larawan sa itaas.

Hakbang 5: Mga Aplikasyon:

Ang BH1715 ay isang digital output ambient light sensor na maaaring isama sa Mobile phone, LCD TV, NOTE PC atbp Maaari din itong magamit sa Portable game machine, Digital camera, Digital video camera, PDA, LCD display at marami pang mga aparato na nangangailangan mahusay na mga application ng light sensing.