Umgebungslichtsensoren mit dem Arduino

Helligkeitswerte zum Vergleich

427.000 lx	5 mW Laserpointer, grün (532 nm), 3 mm Strahldurchmesser
105.000 lx	5 mW Laserpointer, rot (635 nm), 3 mm Strahldurchmesser
100.000 lx	Heller Sonnentag
20.000 lx	Bedeckter Sommertag
10.000 lx	Operationssaal
3.500 lx	Bedeckter Wintertag
500 lx	Büro-/Zimmerbeleuchtung
10 lx	Straßenbeleuchtung
1 lx	Kerze (~1m entfernt)
0,25 lx	Vollmondnacht
0,001 lx	Sternklarer Nachthimmel (Neumond)

Verwendete Bauteile

Grundlegende Werkzeuge und Hilfsmittel
Arduino UNO (oder kompatibles Board)
GY-30 Sensor-Modul mit Umgebungslichtsensor BH1750
und/oder
Umgebungslichtsensor TEMT6000
Steckkabel ("Jumperkabel")
Steckbrett ("Breadboard")

Umgebungslichtsensor BH1750

Merkmale

Lichtintensität: 1 lx bis 65535 lx
durch spezielle Programmierung von 0,11 lx bis zu 100000 lx
Betriebsspannung: 3,3V - 6V
I²C-Schnittstelle mit 2 alternativen Adressen
Stromverbrauch: 7mA

Anschlüsse

Pin	Pin-Funktion	Arduino Uno
VCC	Stromversorgung	3,3V
GND	Masse/Ground	GND
SCL (CL)	I²C clock	A5
SDA (DA)	I²C data	A4
ADD (ADDR)	Dieser Pin wird zum Setzen der I²C-Adresse verwendet. Standardmäßig (d.h. wenn an ADD weniger als 0,7V anliegen) ist die Adresse des Sensors `0x23`. Sobald eine höhere Spannung als 0,7V anliegen (z.B. wenn der Pin mit VCC verbunden wird) hört das Modul auf die Adresse `0x5C`	kein Anschluss bzw. GND oder VCC

Aufbau

Sketch

Der folgende Sketch ist aus dem Beispiel der Library AS_BH1750 mit leichten Änderungen:

#include <Wire.h>
#include <AS_BH1750.h>

AS_BH1750 sensor;

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

    // for normal sensor resolution (1 lx resolution, 0-65535 lx, 120ms, no PowerDown)
    // use: sensor.begin(RESOLUTION_NORMAL, false);

    if(!sensor.begin()) {
        Serial.println("BH1750 init failed!");
        while(true);
    }
}

void loop()
{
    float lux = sensor.readLightLevel();
    Serial.println("Light level: " + String(lux) + " lx");
    delay(1000);
}

Umgebungslichtsensor TEMT6000

Merkmale

Spannungsversorgung: 3,3V bis 5,5V
Betriebstemperatur: -40°C bis +100°C
Empfindlichkeit: 440nm bis 800nm
Höchste Empfindlichkeit: 570nm
Sensitivitätswinkel: +/-60 Grad
Stromverbrauch I_PCE: 50µA

Damit entspricht die Empfindlichkeit des Sensors ungefähr dem, was das menschliche Auge wahrnimmt, also Wellenlängen zwischen ca. 380nm und 780nm.

Anschlüsse

Pin	Funktion	Arduino
S (auch: OUT)	Analoger Signal-Ausgang	Analoger Eingang, z.B. A5
G (auch GND)	Masse/0V	GND
V (auch: VCC)	Versorgungsspannung (max. 5,5V)	5V

void setup()
{
    Serial.begin(9600);
    pinMode(A5, INPUT);
}

void loop()
{
    int rawValue = analogRead(A5); //Read light level
    Serial.println("Reading: " + String(rawValue));

    double volts = rawValue * 5.0 / 1024.0;
    long microvolts = volts * 1000000.0;
    Serial.println("Voltage: " + String(volts) + " V (" + String(microvolts) + " µV)");

    long microamps = microvolts / 10000;
    Serial.println("Current: " + String(microamps) + " µA");

    long lux = microamps * 2;
    Serial.println("Illuminance: " + String(lux) + " lx\n");

    delay(2000);
}

zurück