BH1715 ба Raspberry Pi: 5 алхам ашиглан гэрлийн эрчимийг хэмжих

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Өчигдөр бид LCD дэлгэц дээр ажиллаж байсан бөгөөд тэдгээрийн дээр ажиллаж байхдаа гэрлийн эрч хүчийг тооцоолохын ач холбогдлыг ойлгосон. Гэрлийн эрч хүч нь энэ дэлхийн физик ертөнцөд чухал ач холбогдолтой төдийгүй биологийн салбарт ч бас сайн ярьдаг. Гэрлийн эрч хүчийг нарийвчлан тооцоолох нь манай экосистемд, ургамлын өсөлт хөгжилтөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс энэ зорилгоор бид 16 битийн цуваа гаралтын төрлийн орчны гэрэл мэдрэгч болох BH1715 мэдрэгчийг судалсан.

Энэхүү гарын авлагад бид програмчлалын хэл болгон Java ашиглан BH1715 -ийн Raspberry pi -тэй хэрхэн ажиллахыг харуулах болно.

Энэ зорилгоор танд хэрэгтэй тоног төхөөрөмж дараах байдалтай байна.

1. BH1715 - Орчны гэрэл мэдрэгч

2. Raspberryy Pi

3. I2C кабель

4. Raspberry Pi -д зориулсан I2C бамбай

5. Ethernet кабель

Алхам 1: BH1715 тойм:

Юуны өмнө бид танд BH1715 мэдрэгч модулийн үндсэн шинж чанарууд болон түүн дээр ажилладаг холбооны протоколыг танилцуулахыг хүсч байна.

BH1715 бол I²C автобусны интерфэйстэй дижитал орчны гэрэл мэдрэгч юм. BH1715 нь хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүдийн LCD болон товчлуурын арын гэрлийн хүчийг тохируулах орчны гэрлийн өгөгдлийг олж авахад ихэвчлэн ашиглагддаг. Энэхүү төхөөрөмж нь 16 битийн нарийвчлал, тохируулгатай хэмжих хязгаарыг санал болгодог.23-аас 100 мянган люкс хүртэл илрүүлэх боломжийг олгодог.

Мэдрэгчийн ажилладаг холбооны протокол нь I2C юм. I2C нь нэгдсэн хэлхээний товчлол юм. Энэ бол SDA (цуваа өгөгдөл) ба SCL (цуваа цаг) шугамаар дамжуулан харилцаа холбоо явагддаг харилцаа холбооны протокол юм. Энэ нь олон төхөөрөмжийг нэгэн зэрэг холбох боломжийг олгодог. Энэ бол хамгийн энгийн бөгөөд үр дүнтэй харилцааны протоколын нэг юм.

Алхам 2: Танд хэрэгтэй зүйл..

Зорилгодоо хүрэхийн тулд бидэнд шаардлагатай материалууд нь дараахь тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.

1. BH1715 - Орчны гэрэл мэдрэгч

2. Raspberry Pi

3. I2C кабель

4. Raspberry Pi -д зориулсан I2C бамбай

5. Ethernet кабель

Алхам 3: Тоног төхөөрөмжийн холболт:

Тоног төхөөрөмжийн холболтын хэсэг нь үндсэндээ мэдрэгч ба бөөрөлзгөнө pi хооронд шаардлагатай утас холболтыг тайлбарладаг. Аливаа систем дээр ажиллахад шаардлагатай гаралтын хувьд зөв холболтыг хангах нь хамгийн чухал зүйл юм. Тиймээс шаардлагатай холболтууд дараах байдалтай байна.

BH1715 нь I2C дээр ажиллах болно. Мэдрэгчийн интерфэйс бүрийг хэрхэн яаж холбохыг харуулсан утасны диаграмын жишээ энд байна.

Хайрцагнаас гадуурх самбар нь I2C интерфэйс дээр тохируулагдсан байдаг тул хэрэв та өөр ойлголтгүй бол энэ холболтыг ашиглахыг зөвлөж байна. Танд ердөө дөрвөн утас л хангалттай!

Vcc, Gnd, SCL, SDA зүүг зөвхөн дөрвөн холболт шаарддаг бөгөөд эдгээр нь I2C кабелийн тусламжтайгаар холбогддог.

Эдгээр холболтыг дээрх зурган дээр харуулав.

Алхам 4: Java кодыг ашиглан гэрлийн эрчимийг хэмжих:

Бөөрөлзгөнө pi ашиглах давуу тал нь мэдрэгчийг интерфэйстэй холбохын тулд самбарыг програмчлах хэлний уян хатан байдлыг хангаж өгдөг. Энэхүү самбарын давуу талыг ашиглахын тулд бид Java програмчлалыг энд харуулав. BH1715 -ийн Java кодыг манай GitHub нийгэмлэгээс татаж авах боломжтой Dcube Store.

Хэрэглэгчдэд хялбар байхын тулд бид кодыг энд тайлбарлаж байна.

Кодлох эхний алхам бол java тохиолдолд pi4j номын санг татаж авах хэрэгтэй, учир нь энэ номын сан нь кодонд ашиглагддаг функцийг дэмждэг. Тиймээс номын санг татаж авахын тулд та дараах линкээр орж үзэх боломжтой.

pi4j.com/install.html

Та энэ мэдрэгчийн java кодыг эндээс хуулж болно.

// Хүсэл зоригийн лицензээр тараасан.

// Үүнийг холбогдох бүтээлүүдийнхээ лицензтэй нийцсэн тохиолдолд ашиг, үнэгүй ашиглах боломжтой.

// BH1715

// Энэ код нь ControlEverything.com дээрээс авах боломжтой BH1715_I2CS I2C Mini модультай ажиллахад зориулагдсан болно.

//

com.pi4j.io.i2c. I2CBus импортлох;

com.pi4j.io.i2c. I2CD төхөөрөмжийг импортлох;

com.pi4j.io.i2c. I2CFactory импортлох;

java.io. IOException импортлох;

BH1715 нийтийн анги

{

public static void main (String args ) Exception хаядаг

{

// I2C автобус үүсгэх

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

// I2C төхөөрөмж авах, BH1715 I2C хаяг нь 0x23 (35)

I2CDevice төхөөрөмж = bus.getDevice (0x23);

// Power on командыг илгээх

device.write ((байт) 0x01);

// Тасралтгүй хэмжих команд илгээх

device.write ((байт) 0x10);

Thread.sleep (500);

// 2 байтын өгөгдлийг уншина уу

// luminance msb, luminance lsb

байт өгөгдөл = шинэ байт [2];

төхөөрөмж. унших (өгөгдөл, 0, 2);

// Өгөгдлийг хөрвүүлэх

давхар гэрэлтэлт = ((өгөгдөл [0] & 0xFF) * 256 + (өгөгдөл [1] & 0xFF)) / 1.20;

// Дэлгэц рүү өгөгдөл гаргана

System.out.printf ("Орчны гэрлийн гэрэлтэлт: %.2f lux %n", гэрэлтэлт);

}

}

Мэдрэгч ба самбар хоорондын i2c холболтыг хөнгөвчлөх номын сан нь pi4j бөгөөд түүний төрөл бүрийн багцууд I2CBus, I2CDevice, I2CFactory нь холболт тогтооход тусалдаг.

com.pi4j.io.i2c. I2CBus импортлох; com.pi4j.io.i2c. I2CD төхөөрөмжийг импортлох; com.pi4j.io.i2c. I2CFactory импортлох; java.io. IOException импортлох;

Кодын энэ хэсэг нь мэдрэгчийг бичих () функцийг ашиглан холбогдох тушаалуудыг бичих замаар гэрлийн эрч хүчийг хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд дараа нь read () функцийг ашиглан өгөгдлийг уншдаг.

device.write ((байт) 0x01); // асаах тушаал

device.write ((байт) 0x10); // тасралтгүй хэмжих тушаал

байт өгөгдөл = шинэ байт [2]; // 2 байтын өгөгдлийг уншина уу

төхөөрөмж. унших (өгөгдөл, 0, 2);

Мэдрэгчээс хүлээн авсан өгөгдлийг дараах хэлбэрийг ашиглан зохих формат руу хөрвүүлнэ.

давхар гэрэлтэлт = ((өгөгдөл [0] & 0xFF) * 256 + (өгөгдөл [1] & 0xFF)) / 1.20;

Гаралтыг System.out.println () функцийг ашиглан дараах форматаар хэвлэнэ.

System.out.printf ("Орчны гэрлийн гэрэлтэлт: %.2f lux %n", гэрэлтэлт);

Мэдрэгчийн гаралтыг дээрх зурагт үзүүлэв.

Алхам 5: Өргөдөл:

BH1715 бол гар утас, LCD ТВ, ТЭМДЭГЛЭЛ гэх мэт компьютерт багтаасан дижитал гаралтын орчны гэрэл мэдрэгч бөгөөд үүнийг зөөврийн тоглоомын машин, дижитал камер, дижитал видео камер, PDA, LCD дэлгэц болон бусад шаардлагатай төхөөрөмжүүдэд ашиглаж болно. үр дүнтэй гэрэл мэдрэгч програмууд.