BH1750 – Spesifikasi dan Aplikasi

Cahaya diperlukan untuk indra penglihatan. Cahaya adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Ini membawa energi dalam bentuk paket energi kecil yang disebut Foton. Energi dalam foton ditransfer ke objek ketika mereka bersentuhan. Karakteristik cahaya inilah yang digunakan dalam merancang sensor yang dapat mendeteksi cahaya. Sensor ini dikenal sebagai sensor cahaya, menyerap energi dari cahaya dan berubah menjadi listrik dengan bantuan efek fotolistrik. Listrik yang dihasilkan akan sebanding dengan intensitas cahaya yang jatuh pada sensor dan material sensor. Dengan prinsip ini, panjang gelombang cahaya yang berbeda seperti UV, IR, Cahaya sekitar, dll... dapat diukur. BH1750 adalah sensor yang dirancang untuk mengukur cahaya sekitar.

Apa itu BH1750?

BH1750 adalah sensor cahaya Ambient Digital. Sangat mudah untuk berinteraksi dengan mikrokontroler, karena menggunakan protokol komunikasi I2C. Ini mengkonsumsi jumlah arus yang sangat rendah. Sensor ini menggunakan fotodioda untuk merasakan cahaya. Fotodioda ini berisi sambungan PN. Ketika cahaya jatuh di atasnya, pasangan elektron-lubang dibuat di daerah penipisan. Karena efek fotolistrik internal, listrik dihasilkan di fotodioda. Listrik yang dihasilkan ini sebanding dengan intensitas cahaya. Listrik ini diubah menjadi tegangan oleh Opamp.

Diagram Blok BH1750

Sensor cahaya sekitar berisi fotodioda yang dapat merasakan cahaya dan mengubahnya menjadi listrik. Cahaya diukur tergantung pada intensitasnya. Dari diagram blok, PD adalah fotodioda yang digunakan untuk merasakan cahaya. Responsnya mendekati respons mata manusia.

Dalam sensor BH1750 sebuah Opamp – AMP terintegrasi yang mengubah arus dari fotodioda menjadi tegangan. BH1750 menggunakan ADC untuk mengubah nilai analog yang disediakan oleh AMP menjadi nilai digital. Blok logika+I2C yang ditunjukkan pada diagram blok adalah unit di mana nilai iluminansi diubah menjadi LUX dan proses komunikasi I2C berlangsung. OSC adalah osilator clock internal 320kHz, digunakan sebagai clock untuk logika internal.

Diagram Sirkuit

BH1750 bekerja dengan tegangan suplai 2,4V hingga 3,6V. BH1750FVI adalah modul utama dari sensor yang membutuhkan 3.3V untuk bekerja. Jadi, regulator tegangan digunakan di sirkuit. SDA dan SCL adalah pin yang digunakan untuk komunikasi I2C. 4.7kΩ resistor pullup digunakan dengan pin ini.

Ada tiga jenis mode pengukuran untuk BH1750. Mode resolusi-H2 membutuhkan waktu 120ms untuk pengukuran dan memiliki resolusi 0,5 lx. Mode resolusi-H juga membutuhkan 120ms untuk pengukuran tetapi resolusinya adalah 1 lx. Resolusi L membutuhkan waktu 16ms untuk pengukuran dan resolusinya adalah 4 lx. Mode resolusi H lebih berguna dalam kegelapan dan juga dapat dengan mudah menolak kebisingan.

Pin Diagram

BH1750 tersedia sebagai IC 5-pin. Deskripsi pin IC diberikan di bawah ini-

• Pin1- Vcc – adalah pin catu daya. Tegangan suplai berada dalam kisaran 2,4V hingga 3,6V.
• Pin-2 – GND- adalah pin ground. Pin ini terhubung ke ground sirkuit.
• Pin-3 – SCL- adalah Serial Clock Line. Pin ini digunakan untuk menyediakan pulsa clock untuk komunikasi I2C antara sensor dan mikroprosesor.
• Pin-4 – SDA-adalah Alamat Data Serial. Pin ini digunakan oleh komunikasi I2C untuk mentransfer data dari sensor ke mikrokontroler.
• Pin-5- ADDR- adalah Pin Alamat Perangkat. Pin ini digunakan ketika lebih dari satu modul terhubung, untuk memilih alamat.

Ada pin DVI lain yang merupakan terminal tegangan referensi bus dari modul I2C. Ini juga digunakan sebagai terminal reset Asynchronous. Setelah Vcc diterapkan DVI harus diatur ke mode power-down. IC mungkin tidak berfungsi dengan baik jika terminal reset ini tidak disetel setelah menerapkan Vcc.

Spesifikasi

BH1750 adalah sensor cahaya Ambient digital tipe keluaran serial 16-bit. Beberapa spesifikasi dari sensor ini adalah sebagai berikut-

• Suplai daya yang dibutuhkan agar sensor ini berfungsi dengan baik adalah 2.4V -3.6V.
• Sensor ini mengkonsumsi arus 0,12mA yang sangat sedikit.
• Tidak ada perhitungan lain yang diperlukan untuk mengukur intensitas cahaya, nilai digital langsung diberikan ke mikroprosesor.
• Sensor ini memiliki ADC untuk mengubah intensitas cahaya analog menjadi nilai LUX digital.
• BH1750 dapat mengukur intensitas cahaya hingga kisaran  65535 lx unit.
• Sensor ini menggunakan protokol komunikasi I2C untuk mengirim data ke mikroprosesor.
• BH1750FVI adalah modul utama yang ada di sensor. Modul ini bekerja pada 3.3V. Jadi, regulator tegangan digunakan dengan IC.
• Radiasi IR memiliki efek yang sangat kecil pada pengukuran sensor ini.
• BH1750 tidak bergantung pada sumber cahaya yang digunakan.
• BH1750 memiliki fungsi penolakan kebisingan Cahaya 50Hz/60Hz.
• Rentang pengukuran sensor dapat disesuaikan.
• BH1750 memiliki variasi pengukuran yang sangat kecil. Ini memiliki faktor variasi sekitar +/- 20%.
• Kisaran suhu pengoperasian sensor ini adalah dari -40 °C hingga 85 °C.
• Tegangan referensi I2C minimum adalah 1,65V.
• Sensor ini bekerja dengan frekuensi clock I2C 400kHz.

Aplikasi BH1750

Sensor cahaya sekitar menjadi populer pada tahun 2004 saat digunakan di ponsel. Pada tahun 2004, 30% dari ponsel yang digunakan di Eropa memiliki sensor cahaya sekitar, yang meningkat menjadi 85% pada tahun 2016. Beberapa aplikasi sensor cahaya sekitar tercantum di bawah ini-

• Ini digunakan dalam sensor pulsa untuk mengukur intensitas cahaya LED.
• Ponsel mengandung BH1750 untuk menyesuaikan kecerahan layar sesuai dengan kondisi cahaya eksternal.
• Digunakan di kendaraan untuk MENGAKTIFKAN/MENONAKTIFKAN lampu depan sesuai kegelapan.
• BH1750 juga digunakan untuk mengontrol ON/OFF lampu jalan otomatis.
• BH1750 digunakan untuk menyesuaikan lampu latar keyboard di ponsel cerdas.

IC Alternatif

Beberapa IC yang dapat digunakan sebagai alternatif BH1750 adalah TSL2561, VEML6035. Beberapa jenis sensor cahaya lainnya adalah sensor LDR dan TCS3200.

Saat ini BH1750 banyak digunakan untuk aplikasi seperti  layar LCD, Note PC, Konsol game portabel, Kamera digital, PDA, TV LCD, dll… untuk memberikan pengalaman pengguna yang tinggi kepada pelanggan . Rincian lebih lanjut tentang karakteristik listrik dari sensor ini dapat ditemukan di lembar datanya. Manakah dari mode pengukuran BH1750 yang memiliki faktor penolakan kebisingan yang tinggi?