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基于BH1750的光照度检测)

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中国计量大学

中国计量大学

第十一届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛创意组项目技术报告项目名称：水质环境监测移动子母水陆智能车系统项目成员：季小力、陈纪旭、汪誉、黄祥辉、姚文凯指导老师：富雅琼、陈锡爱学校名称：中国计量大学队伍名称：计量仰仪队2016年8月15日关于技术报告和研究论文使用授权说明参赛队员签名：季小力陈纪旭汪誉黄祥辉姚文凯带队教师签名：富雅琼陈锡爱日期：2016年8月18日目录第一章研制背景及作品意义 (4)1.1 研制背景 (4)1.2 作品研制意义 (5)第二章作品介绍 (7)2.1 系统整体设计 (7)2.2 水样水质分析车的设计与实现 (8)2.2.1 B车水质水样分析车的结构 (8)2.2.2 B车水质水样分析车的功能 (10)2.3 自主水路两用取样车的设计与实现 (11)2.3.1 A车自主水路两用取样车的结构 (11)2.3.2 A车自主水路两用取样车的功能 (12)2.4 作品实现过程 (13)2.5 作品研究内容 (13)第三章作品基础技术 (14)3.1 K60核心微控制器 (14)3.2 传感器技术 (14)3.2.1溶解氧测试仪 (14)3.2.2 PH值检测传感器 (15)3.3 通信技术 (16)3.4 移动客户端APP技术 (16)3.5 云网络平台技术 (17)3.6 信息处理技术 (18)第四章水环境在线监控平台设计 (18)4.1 系统登录注册界面 (18)4.2 系统密码找回界面 (19)4.3 系统主界面 (20)4.4 系统监控界面 (20)4.5 系统实时数据查询界面 (21)4.6 系统历史数据查询界面 (21)4.7 系统地理位置显示界面 (22)4.8 操作管理界面 (22)第五章水环境在线监控移动客户端APP设计 (24)5.1 移动客户端APP登录界面 (24)5.2 移动客户端APP主界面 (25)5.3 移动客户端历史数据查询界面 (25)第六章研究成果及其影响 (26)6.1 研究成果简介 (26)6.2 研究成果总结 (27)6.3 研究成果的社会效益 (28)附录：参考文献 (29)第一章研制背景及作品意义1.1 研制背景物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

基于BH1750 的实时光照强度监测系统1

基于BH1750 的实时光照强度监测系统1

8050
电平转 换电路
电平转换
（系统通信）
稳压 电路 硬件 复位 时钟 电路
单片机
i/o
接 口 电 路
sda/scl
传感器模块
2、系统模块框图
lcd1602 液晶显示 接口
芯片 bh1750fvi
低功耗 稳压
3、可行性论证
本次课题设计，关键在于两点。 第一，单片机最小系统。 第二，芯片bh1750fvi是否正常工 作
– 支持 1.8V 逻辑输入接口。
– 无需其他外部件。
此芯片外围电路简单，性能稳定。技术手册介绍较为详细。可 行性较高
五、研究工作安排及进度
研究工作安排
利用周日休息，以及每天下班晚上休息时间，设计和制 作本次课题研究。 借用公司实验台，及其相关设备，做好数据检测和矫正。
五、研究工作安排及进度
四、研究思路
1、思路方案
本次设计基于51单片机，作为中 央处理器。 选用环境光强度传感器集成电路 系列-16 位数字输出型IC-BH1750， 作为感应元件。 运用bh1750的典型电路，结合51 单片机最小系统。 通过1602液晶显示最终数值。
USB-RS232
TXD/RXD 通信接口
三、主要主要研究内容
1、硬件研究内容
电路设计 – 极限参数 – 接地保护 – 输入端 – 端口短路、错误安装保护 硬件复位 产品外观设计 – 元件安全间距 – 设计暴露在包装背面的中央垫 – 产品外观尺寸设计
bf1750 fvi
单片机
lcd1602 液晶显示 接口
2、软件研究内容
程序控制 软件保护 软件复位 显示
指导老师：张志亮 学生姓名：陈军

基于BH1750光照强度数据采集系统的设计

基于BH1750光照强度数据采集系统的设计

基于BH1750光照强度数据采集系统的设计刘博【摘要】光照度传感器是一种常用的检测装置,在多个行业中都有一定的应用.BH1750是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路,利用这种集成电路制成的传感器可以采集光线强度数据,还可以探测较大范围的光强度变化.据此设计了一个基于BH1750光照强度数据采集系统,该系统可以对室内外的光照强度进行实时转换和上传,可应用于智能家居环境检测、智能农业大棚种植、智能电子电器中等.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2016(000)013【总页数】2页(P27-28)【关键词】BH1750;光照强度;采集【作者】刘博【作者单位】河南牧业经济学院信息与电子工程学院,河南郑州450044【正文语种】中文【中图分类】TP212.6随着科技的进步和现代生活的快速发展，在工农业生产、环保和气象等多个行业部门及人们的日常生活中，光照强度是一个重要的环境参数，经常需要对环境光照度进行检测及控制。

本文就是基于一种常用的传感器BH1750设计了一个光照强度数据采集系统，介绍了该系统的工作原理，然后从硬件和软件两方面对系统进行了设计，结果表明该系统可以对室内外的光照强度的数据进行实时转换和上传。

通过BH1750实现光照强度数据读取，并通过串口上传到电脑上显示。

BH1750是一种用于两线式串行总线接口（IIC）的数字型光强度传感器集成电路，这种集成电路可以检测光线强度，内置了16位模数转换器，将其转化为数字信号［1］。

这是一种简易传感器，通过计算电压来获得有效的数据。

这款环境光传感器能够直接通过光度计来测量。

利用其高分辨率可以探测较大范围的光强度变化。

光照强度是指光照的强弱，以单位面积上所接受可见光的能量来量度。

简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。

被光均匀照射的物体，在单位面积（1m2）上所得的光通量是1流明时，其照度是1Lx。

流明是光通量的单位。

发光强度为1烛光的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为“1流明”。

基于BH1750 的实时光照强度监测系统

基于BH1750 的实时光照强度监测系统
四川大学锦城学院本科毕业论文
基于 BH1750 的实时光照强度监测系统基于Βιβλιοθήκη BH1750 的实时光照强度监测系统
专业：电子信息工程
学生：陈军
指导老师：张志亮
摘要
随着智能家居的逐步深入人心，以及绿色能源、节能减排的口号，人们对生活品质、 家电设备智能化的要求越来越高，越来越严格。根据中国光学电子协会光电分会的统计数 据，我国的楼宇亮化产品、光彩照明产品从 2003 年开始，以每年大于 25%的速度递增，其 中超高亮照明更以每年 50%以上的速度飞跃发展。
The subject of the BH1750 based real-time light intensity detection system, the main purpose is to design and produce a sensor system, real-time detection of environmental light intensity. In this paper, from two aspects of the principle analysis and the actual production, the design principle and implementation method of real-time light intensity monitoring system are described in this paper. The design process of the system as the main line, respectively, from the system design and physical testing of two aspects of the description, that is, from the software and hardware design to achieve all the functions. This system has the advantages of low cost, small size, high reliability, low power consumption, convenient operation and so on. This paper describes the development process of the system's hardware and software design, using C51 microcontroller as the core processor, system function module mainly includes the key module, LCD module, BH1750 light perception measurement module, a USB interface module. Test results show that the system can achieve the function of light according to the intensity of real-time monitoring, in the light source for cell phone flashlight and distance of 5 cm, test on the light intensity of illumination for 3017 Lx (Lux, light intensity of illumination units) and test results reflect light intensity changes tend to potential and actual trends consistent, to verify the correctness of the test results.

实验用光照自动调控系统

实验用光照自动调控系统

主要内容
设计过程
不足之处
无线传输模块
目前使用较广泛的近距无线通信技术是红外传输、Wi-Fi和蓝牙。 红外传输经常受到温度、辐射等干扰，且无法穿过实体进行 传输； Wi-Fi数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，而且数据传输 相对复杂； 蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电 技术。
背景及意义
主要内容
设计过程
不足之处
光照强度采集模块
方案一：用光敏电阻作为检测元件 方案二：用光传感器PO188作为检测元件 方案三：用数字光强传感器BH1750作为检测元件
背景及意义
主要内容
设计过程
不足之处
光照强度采集模块
本次设计采用数字光强传感器BH1750作为检测元件，它 具有以下优点： • 光照度范围：0-65535 lx； • 传感器内置16位A/D转换器； • 直接数字输出，省略复杂的计算； • 不区分环境光源； • 接近于视觉灵敏度的分光特性； • 可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定；
不足之处
设计结果
演示
背景及意义
主要内容
设计过程
不足之处
总结与不足
存在小范围的误差； 系统操作应进一步优化设计。
谢谢观看
背景及意义
主要内容
设计过程
不足之处
按键电路
本设计不需要太多 的按键操作，所以采用 独立键盘，它由四个按 键组成电路。K1、K2、 K3决定设定值大小，设 定值的范围为0~999。
背景及意义
主要内容
设计过程
不足之处
晶振电路
晶振频率：11.0592MHz
晶振就是在整个电 路的时序中提供一个基 本的时钟信号，单片机 的一切指令的执行都是 建立在这个基础上的，

BH1750—GY30程序 环境光强度传感器程序

BH1750—GY30程序 环境光强度传感器程序
Leabharlann 5 / 10封古的雪玉
BH1750_SDA=0; BH1750_delayms(4); BH1750_SCL=1; BH1750_delayms(4); BH1750_SDA=1; BH1750_delayms(4);
} void BH1750_writebyte(uchar date)/*寫一個字節，穿行發送一個字節時，需要把這個字中的 8 位一位一位地發出去，"temp=temp<<1:" 表示將 temp 左移一位，最高位將移入 PSW 寄存器的 CY（字節中 8 位的最高位）位中，然後將 CY 賦給 SDA 進而在 SCL 的控制下發出去*/ { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { date<<=1; BH1750_SCL=0; BH1750_delayms(4); BH1750_SDA=CY; BH1750_SCL=1; BH1750_delayms(4); } } uchar BH1750_readbyte()/*串行接收一個字節需要將 8 位，一位一位地接收，然後再組合成一個字節，程序定義變量 k,將 K 左移一位後與 SDA 進行“或”運算，依次把 8 個獨立的位放入一個字節中來完成。*/ { uchar i; uchar dat=0; BH1750_SDA=1; for (i=0;i<8;i++) { dat<<=1; BH1750_SCL=1; BH1750_delayms(4); dat|=BH1750_SDA; BH1750_SCL=0; BH1750_delayms(4); } return dat; } void BH1750_Command(uchar RW,uchar Command)/*BH1750 指令服務程序,RW=0,為寫，1 為讀,Command 為指令數據*/ { BH1750_start();/*發送起始信號，通信就緒*/ BH1750_writebyte(0x46+RW);/*發送地址設備地址，尋找從幾,等待寫入命令，關於地址請查看前言簡介或官方資料*/ BH1750_receive_respons();/*接收應答信號*/ BH1750_writebyte(Command);/*設置為連續 H 分辨率模式 2，在 0.5lx 分辨率下開始測量,最大延時 180ms*/ BH1750_receive_respons();/*接收應答信號*/ BH1750_stop();/*停止信號*/ }

bh1750课程设计

bh1750课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解BH1750传感器的基本工作原理，掌握光强度与数字输出之间的关系。

2. 学生能够描述BH1750传感器的应用场景，并列举其在日常生活中的具体实例。

3. 学生了解传感器在物联网技术中的重要性，并掌握 BH1750 与微控制器的通信方法。

技能目标：1. 学生能够正确连接BH1750传感器与微控制器，编写程序读取光强数据，完成基本的数据处理和分析。

2. 学生通过动手实践，掌握传感器调试技巧，培养解决实际问题的能力。

3. 学生能够运用所学的知识，设计简单的光强监测系统，实现环境光照的智能控制。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习过程中，培养对电子技术及物联网的浓厚兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生通过小组合作完成任务，增强团队协作意识，学会尊重他人意见，培养沟通与交流能力。

3. 学生在学习过程中，关注传感器技术在节能减排、环境保护等方面的应用，树立环保意识和社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合电子技术与物联网知识，注重实践性与实用性。

在教学过程中，关注学生的个体差异，引导他们通过自主探究、合作交流的方式，实现课程目标，为培养具备创新精神和实践能力的高素质人才奠定基础。

二、教学内容本章节教学内容围绕BH1750传感器的工作原理、应用实践和物联网技术展开。

具体包括以下几部分：1. BH1750传感器基础知识：介绍传感器的基本概念、工作原理、特点及分类，重点讲解BH1750传感器在光强检测方面的优势。

2. 硬件连接与编程基础：讲解BH1750传感器与微控制器（如Arduino、STM32等）的硬件连接方法，以及基本的编程知识，使学生能够编写程序读取传感器数据。

3. 数据读取与处理：介绍BH1750传感器数据读取方法，以及如何在程序中进行数据解析、处理和显示。

4. 实际应用案例：分析BH1750传感器在智能照明、环境监测等领域的应用实例，让学生了解传感器技术的实际应用。

Arduino+0.96OLED+GY30（BH1750）光照强度采集光照传感器光控灯实验

Arduino+0.96OLED+GY30（BH1750）光照强度采集光照传感器光控灯实验Arduino+0.96OLED+GY30光照传感器Module UNO⼀、电路连接VCC <-----> 5VGND <-----> GNDSCL <-----> A5SDA <-----> A4ADD <-----> NCOLED接线⽅式：VCC<————>3.3VGND<————>GNDSCL<————>SCLSDA<————>SDALED1<————>10LED2<————>11⼆、实验材料Uno R3开发板GY-30光照传感器⾯包板及配套连接线2个LED灯1个0.96OLED三、功能1、OLED实时显⽰光照强度2、当光照强度⼤于600LX时关灯3、当光照强度⼤于200⼩于600时打开冷光灯，并随着光强度变化⽽变化，强度越⼤灯光越暗（PWM调节），同时OLED显⽰开关状态；4、当光照强度⼩于200时打开暧光灯关闭冷光，并随着光强度变化⽽变化，强度越⼤灯光越暗（PWM调节），同时OLED显⽰开关状态；5、使⽤u8glib库操作OLED屏6、串⼝实时发送相应标志数据，可通过ESP8266发送到APP端显⽰参数特点：⽆需⼈为⼲预的⾃动控制设备。

⽰例程序/*Measurement of illuminance using the BH1750FVI sensor moduleConnection:Module UNOVCC <-----> 5VGND <-----> GNDSCL <-----> A5SDA <-----> A4ADD <-----> NCOLED接线⽅式：VCC<————>3.3VGND<————>GNDSCL<————>SCLSDA<————>SDALED1<————>10LED2<————>11LingShun LAB*/#include "U8glib.h"#include <Wire.h>// OLED库#define ADDRESS_BH1750FVI 0x23 //ADDR="L" for this module#define ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE 0x20//One Time H-Resolution Mode://Resolution = 1 lux//Measurement time (max.) = 180ms//Power down after each measurementconst unsigned char pinMotorCW = 10; // 接控制电机顺时针转的 H 桥引脚const unsigned char pinMotorCCW = 11; // 接控制电机逆时针转的 H 桥引脚byte highByte = 0;byte lowByte = 0;unsigned int sensorOut = 0;unsigned int illuminance = 0;unsigned int Warm_Empty = 0; //暧光变量unsigned int Cold_Empty = 0;//冷光int ledValue = 0; //保存LED灯占空⽐const uint8_t bitmap_g [] U8G_PROGMEM ={0x01,0x00,0x21,0x08,0x11,0x08,0x09,0x10,0x09,0x20,0x01,0x00,0xFF,0xFE,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x08,0x42,0x08,0x42,0x10,0x42,0x20,0x3E,0xC0,0x00//"光",0 };const uint8_t bitmap_q [] U8G_PROGMEM ={0x00,0x00,0xF9,0xFC,0x09,0x04,0x09,0x04,0x09,0xFC,0x78,0x20,0x40,0x20,0x43,0xFE,0x42,0x22,0x7A,0x22,0x0B,0xFE,0x08,0x20,0x08,0x24,0x08,0x22,0x57,0xFE,0x20,0x02//"强",1 };const uint8_t bitmap_d [] U8G_PROGMEM ={0x01,0x00,0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x22,0x20,0x22,0x20,0x3F,0xFC,0x22,0x20,0x22,0x20,0x23,0xE0,0x20,0x00,0x2F,0xF0,0x24,0x10,0x42,0x20,0x41,0xC0,0x86,0x30,0x38,0x0E//"度",2 };const uint8_t bitmap_x [] U8G_PROGMEM ={0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x04,0x40,0x44,0x44,0x24,0x44,0x14,0x48,0x14,0x50,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x00,0x00//"显",3 };const uint8_t bitmap_s [] U8G_PROGMEM ={0x00,0x00,0x3F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x01,0x00,0x11,0x10,0x11,0x08,0x21,0x04,0x41,0x02,0x81,0x02,0x05,0x00,0x02,0x00//"⽰",4 };void draw(void) {u8g.setColorIndex(1);u8g.drawBitmapP ( 25 , 0 , 2 , 16 , bitmap_g);u8g.drawBitmapP ( 42 , 0 , 2 , 16 , bitmap_q );u8g.drawBitmapP ( 59 , 0 , 2 , 16 , bitmap_d );u8g.drawBitmapP ( 76 , 0 , 2 , 16 , bitmap_x );u8g.drawBitmapP ( 93 , 0 , 2 , 16 , bitmap_s );u8g.setFont(u8g_font_8x13); //使⽤8x13⼤⼩的字符u8g.setPrintPos(0, 30);u8g.print("Beam :");u8g.setPrintPos(55, 30);u8g.print(illuminance);u8g.setPrintPos(90, 30);u8g.print("LX");//LED的状态u8g.setPrintPos(0, 45);u8g.print("Cold :");u8g.setPrintPos(55, 45);u8g.print(Warm_Empty);u8g.setPrintPos(80, 45);u8g.print("OFF/ON");u8g.setPrintPos(0, 60);u8g.print("Warm :");u8g.setPrintPos(55, 60);u8g.print(Cold_Empty);u8g.setPrintPos(80, 60);u8g.print("OFF/ON");}void setup() {Serial.begin(9600);Wire.begin();pinMode(pinMotorCW,OUTPUT);//冷灯pinMode(pinMotorCCW,OUTPUT);//暧灯digitalWrite(pinMotorCCW,LOW);}void loop() {Wire.beginTransmission(ADDRESS_BH1750FVI); //"notify" the matching deviceWire.write(ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE); //set operation modeWire.endTransmission();delay(180);Wire.requestFrom(ADDRESS_BH1750FVI, 2); //ask Arduino to read back 2 bytes from the sensor highByte = Wire.read(); // get the high bytelowByte = Wire.read(); // get the low bytesensorOut = (highByte<<8)|lowByte;illuminance = sensorOut/1.2;Serial.println("a," + String(illuminance));delay(300);//Serial.print(illuminance);//Serial.println(" lux");if(illuminance <= 600){if(illuminance >= 200){unsigned char i;i = map(illuminance, 200, 600, 200, 0); //将200到600之间的数据映射成200到0之间的数据motorCW(i);Warm_Empty=LOW;Cold_Empty=HIGH;}else{unsigned char i;i = map(illuminance, 0, 200, 200, 100); //将400到800之间的数据映射成200到100之间的数据motorCCW(i);Warm_Empty=HIGH;Cold_Empty=LOW;}}else{motorStop();Warm_Empty =LOW;Cold_Empty =LOW;}Serial.println("b," + String(Warm_Empty));Serial.println("c," + String(Cold_Empty));u8g.firstPage();do {draw();} while( u8g.nextPage() );delay(200);}// 关闭冷灯和暧灯void motorStop(){digitalWrite(pinMotorCW, LOW);digitalWrite(pinMotorCCW, LOW);}// 冷灯以参数设定的 pwm 值光强度void motorCW(unsigned char pwm){analogWrite(pinMotorCW, pwm);digitalWrite(pinMotorCCW, LOW);}// 暧灯以参数设定的 pwm 值光强度void motorCCW(unsigned char pwm){digitalWrite(pinMotorCW, LOW);}。

创新型电路实验报告

一、实验目的本次实验旨在设计并实现一个创新型的电路系统，该系统结合了现代电子技术、传感器技术以及微控制器技术，实现对特定环境的智能监测与控制。

通过实验，我们希望达到以下目标：1. 理解并掌握现代电子技术、传感器技术以及微控制器技术的应用。

2. 设计并搭建一个能够实时监测环境参数（如温度、湿度、光照强度等）的电路系统。

3. 实现对监测数据的实时处理与显示。

4. 开发一个基于微控制器的智能控制策略，实现对环境的自动调节。

二、实验原理本实验采用以下技术原理：1. 传感器技术：通过温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器等，实时采集环境参数。

2. 微控制器技术：使用微控制器（如Arduino）作为核心处理单元，对传感器采集的数据进行处理，并根据预设的控制策略进行环境调节。

3. 显示技术：通过LCD显示屏实时显示环境参数和系统状态。

4. 控制技术：利用继电器、电机等执行机构，实现对环境设备的自动控制。

三、实验设备1. 微控制器（Arduino Uno）2. 温度传感器（DS18B20）3. 湿度传感器（DHT11）4. 光照强度传感器（BH1750）5. LCD显示屏（16x2）6. 继电器模块7. 电机驱动模块8. 电源模块9. 连接线、电阻、电容等四、实验步骤1. 电路搭建：- 按照电路图连接温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、LCD显示屏、继电器模块、电机驱动模块等。

- 使用微控制器作为核心控制单元，通过编程实现对各个模块的控制。

2. 编程：- 编写程序实现以下功能：- 读取传感器数据，并进行实时显示。

- 根据预设的控制策略，对环境进行自动调节。

- 实现系统自检、故障报警等功能。

3. 测试与调试：- 对电路系统进行测试，确保各个模块正常工作。

- 调整程序参数，优化控制策略，使系统达到最佳性能。

五、实验结果与分析1. 环境监测：- 温度传感器实时监测室内温度，并通过LCD显示屏显示。

- 湿度传感器实时监测室内湿度，并通过LCD显示屏显示。

BH1710_BH1750应用手册V1.0

透光率的基准值请参考下表红色部分bh1710fvcbh1750fvi最小值最大值最小值最大值1530029222502720透光率范围0011000100b1111111110b00011111b1111111010进制值寄存器进制值寄存器100基准值30001001011000x490x6c69010001010x420x655060010010110000x520x78138100010100x440x6a8037501011101110x4b0x7786010101100x420x7612025000111110100x470x7a58001110100x410x7a15020000110010000x460x6846001011100x410x7e35001000110x410x73在实际设计时请尽量保证芯片上方的透光孔形状规则并且达到一定面积使得芯片感光部分能够均匀对称地接受光照
请注意在这种情况下为了防止 ADDR 初始状态不稳定造成的过电流，请不要将 ADDR 直接 与 VCC 或是 GND 相连，而在他们之间加一个 100kOhm 的电阻。
可参考上面的原理图连接 DVI，即可满足延迟要求。我们的 Spec 上还提供了另外 4 种 DVI 连接方法（参见 Spec 第 8、9 页），所达到的效果相同，建议根据不同情况酌情选择。
BH1750 void BH1750Init(void) {
REGWRITE(DEV_ADD, CMD_PWN_ON); REGWRITE(DEV_ADD, CMD_RESET); REGWRITE(DEV_ADD, 0x42); REGWRITE(DEV_ADD, 0x65); REGWRITE(DEV_ADD, CMD_HRES); } DEV_ADD = 0xb8 / 0x46
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3.2设计步骤
1．先了解光强度传感器BH1750FVI。
2.设计检测液晶数据的设计方案
3.监测系统结构设计
4．系统软件驱动设计
3.3设计原理分析
1.不区分光源数字型环境光强度传感器BH1750FVI是日本RHOM株式会社近些年推出的一种两线式串行总线接口的集成电路，可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测，其具有1～65 535 lx的高分辨率，可支持较大范围的光照强度变化。BH1750FVI结构框图如图1所示。
二、设计任务与要求
2.1设计任务
针对传统测光系统结构复杂、容易受到红外、紫外等干扰光线的影响等弊端，改选新型单片测光芯片BH1750作为光强采集器，设计并实现了一个测光系统.
2.2设计要求
能够快速检测环境的光照强度且能够在NOKIA5110液晶显示器上进行数值显示。
三、设计步骤及原理分析
3.1设计方法
在垂直寻址模式时(V=1)，Y地址在每个字节之后递增，经最后的Y地址(Y=5)之后，Y绕回0，X递增到下一列的地址。存水平寻址模式时(V=0)，X地址在每个字节之后递增，经最后的X地址(X=83)之后，X绕回0，Y递增到下一行的地址。经每一个最后地址之后(X=83，Y=5)，地址指针绕回地址(X=0，Y=0)。
4.#include <REG51.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
2．3显示方式
显示汉字可以采用两种点阵方式，一种是12×12点阵，一种是16×16点阵。采用12×12点阵汉字时，由于不是8的整数倍数，因此行与行之间只能隔开，这样才能完整显示一个汉字。英文字符占用6×8个点阵，可以通过建立一个ASCII的数组来进行寻址。
3．利用BH1750FVI和NOKIA5110液晶显示器进行系统结构的设计，其中NOKIA5110需要使用5个I／O口，RST复位端、SCE芯片使能端、DC模式选择端、DIN数据线、CLK时钟线分别接到单片机的P2．1～P2．5口。由于BH1750FVI使用低电压3．3 V，而传统单片机使用的是5 V电压，故需要一个3．3 V电源芯片662k输出稳定的3．3 V电压，BH1750FVI光强度传感器的ADDR端口接地，测量仪电路图如图3所示。
#define DataPort P0//LCD1602数据端口
2．2设置NOKIA5110液晶显示器的坐标
通过查询NOKIA5110液晶显示器的指令集与手册可以知道其功能设置命令的H和V。其中：H=0使用基本指令集命令，H=1使用扩展指令集命令，V=0水平寻址，V=1垂直寻址。数据以字节8位为单位下载到PCD8544的48×84位显示数据RAM矩阵。列通过地址指针寻址，地址范围为X：0～83(1010011)；Y：0～5(101)。
从结构框图可容易看出，外部光照被接近人眼反应的高精度光敏二极管PD探测到后，通过集成运算放大器将PD电流转换为PD电压，由模数转换器获取16位数字数据，然后被逻辑和IC界面进行数据处理与存储。OSC为内部的振荡器提供内部逻辑时钟，通过相应的指令操作即可读取出内部存储的光照数据。数据传输使用标准的I2C总线，按照时序要求操作起来也非常方便。
2.NOKIA5110是一款价廉的液晶显示器，该显示器可以显示15个汉字、30个字符，仅仅需要4根I／O数据线，其工作电压为3．3 V。它采用NXP公司的PCD8544显不驱动芯片，NOKIA5110可以使用没有MISO只有MOSI的SPI协议，可以利用硬件SPI，但通常只需要软件程序模拟即可，数据传输需要严格按照手册中串行接口时序图编写。其运行速度十分理想，是LCD12864显示器的20倍，LCD1602显示器的40倍，适用于对反应灵敏度有要求的场合。
BH1750是半导体制造商ROHM为适应以移动电话手机为首的便携式机器和液晶电视等的要求而开发出的具有优良光谱灵敏度特性、16bit串行输出的单片数字照度传感器.由于其面世不久，关于它的资料十分稀少，目前有关BH1750的实用资料仅有一份其官方网站发布的英文版芯片手册.在参考该手册基础上，结合实际测试经验，和事例程序进行设计。
关键词：微控制器液晶显示器I2C总线
一、设计目的
二、设计任务与要求
2.1设计任务
2.2设计要求
三、设计步骤及原理分析
3.1设计方法
3.2设计步骤
3.3设计原理分析
四、课程设计小结与体会
五、参考文献
一、设计目的
设计一种基于光强度传感器BH1750FVI的光照度检测仪，采用低成本的微控制器进行控制，利用I2C总线接口进行数据传输，可在普通的NOKIA5110液晶显示器上进行光强度测量值的实时显示。
2．1 NOKIA5110液晶显示器的初始化
接通电源后，NOKIA5110液晶显示器的内部寄存器和RAM的内容是不确定的，这时需要一个RES低电平脉冲进行复位。当VDD变为高电平，达到或高于VDD的最小值之后，给NOKIA5求复位电平<0．3VDD)，便进行了NOKIA5110液晶显示器的复位。图2为NOKIA5110液晶显示器的复位时序图。
成绩评定：
传感器技术
课程设计
题目基于BH1750光照度检测
摘要
传统的光照传感器主要采用光敏电阻，光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。光敏电阻的光电特性呈非线性，因此不适宜作检测元件，在自动控制中它常被用作丌关式光电传感器。光敏电阻需要用A／D转换器将其信号转换为数字信号，电路复杂，费用高。而且，光敏电阻进行光强度采集不够理想。针对光敏电阻的诸多缺点，提出了一种利用16位高精度数字光强度传感器BH1750FVI进行光强度检测仪的设计方案，利用I2C总线接口数字型光强度传感器，可以避免A／D转换系统带来的误差，可在NOKIA5110液晶显示器上进行测量数值的显示。该系统具有光强度采集精度较高、实时性较强等优点，并且电路设汁较为简单，容易实现与集成。