BH1750FVI 光照傳感器詳解

1. BH1750FVI 簡介

BH1750FVI 是羅姆（ROHM）公司推出的一款 數字光強傳感器，能夠測量環境光照強度，并以 數字信號 輸出。該傳感器采用 I2C 通信接口，具有高精度、低功耗、寬測量范圍等特點，廣泛應用于 智能手機、自動調光顯示設備、照明控制、環境光檢測 等領域。

BH1750FVI 的主要優勢在于其 內部集成 A/D 轉換電路，能夠直接輸出 光照度（Lux） 數據，而無需額外的復雜計算，大幅簡化了光照檢測的電路設計。

2. 常見型號及封裝

2.1 BH1750FVI 主要型號

BH1750FVI 主要有以下幾種版本，雖然核心功能相同，但在通信協議、供電電壓等方面有所不同：

• BH1750FVI（標準版）：支持 I2C 通信，電壓范圍 2.4V ~ 3.6V，封裝 SOP-8。

• BH1750FV（低壓版）：支持 I2C 通信，電壓范圍 1.8V ~ 3.6V，封裝 SOP-8。

• BH1721FVC：支持 I2C 通信，但適用于更低功耗場景，封裝 SON-6。

2.2 封裝與引腳

BH1750FVI 采用 SOP-8 封裝，其引腳定義如下：

3. BH1750FVI 的技術參數

• 工作電壓： 2.4V ~ 3.6V

• 測量范圍： 1 ~ 65535 Lux

• 分辨率： 1 Lux（最大精度可達 0.5 Lux）

• 響應時間： 120ms ~ 16ms（取決于模式）

• 接口類型： I2C（支持 100kHz 和 400kHz 通信）

• 功耗： 0.12mA（測量模式），0.01μA（待機模式）

• 光譜響應范圍： 400nm ~ 700nm（接近人眼響應曲線）

BH1750FVI 具有 高動態范圍，可用于檢測不同環境光線強度的變化，同時其低功耗特性也適用于 電池供電設備。

4. BH1750FVI 的工作原理

4.1 基本測量原理

BH1750FVI 采用 光電二極管（Photodiode）+ A/D 轉換器 來實現光照測量。其內部主要包含以下幾個模塊：

1. 光電二極管（Photodiode）： 負責接收環境光，并將其轉換為電流信號。

2. 積分放大電路（Integrator）： 放大微弱的光電流信號，提高信號穩定性。

3. 模數轉換器（ADC）： 將放大的電流信號轉換為數字信號。

4. 數據處理單元（DSP）： 計算最終的光照度值，并輸出 I2C 數據。

BH1750FVI 使用 16-bit A/D 轉換器，測量結果可以直接以 Lux（勒克斯）為單位輸出，不需要額外計算。這種設計大大減少了用戶 MCU 的計算負擔。

4.2 I2C 通信協議

BH1750FVI 通過 I2C 總線 進行數據傳輸，其默認地址為 0x23（ADDR 引腳接 GND）或 0x5C（ADDR 引腳接 VCC）。

常用的 I2C 讀寫流程如下：

• 寫入命令：主機發送 設備地址 → 命令碼，配置 BH1750FVI 進入測量模式。

• 數據讀取：主機發送 設備地址，然后讀取 2 字節光照數據（高字節在前，低字節在后）。

4.3 測量模式

BH1750FVI 提供 6 種測量模式，主要分為 連續模式 和 一次性模式。

5. BH1750FVI 的特點和優勢

1. 直接輸出 Lux 值，無需額外計算，使用簡便。

2. 超低功耗，適用于便攜式設備和電池供電系統。

3. 高動態范圍，適應強光和弱光環境。

4. 接近人眼光譜響應，適合照度檢測和亮度調節應用。

5. 多種測量模式，支持不同應用需求。

6. 抗干擾能力強，不受紅外光影響（比光敏電阻更穩定）。

6. BH1750FVI 的應用

由于 BH1750FVI 具有 低功耗、高精度、抗干擾能力強 的特點，因此被廣泛應用于以下場景：

• 智能手機自動亮度調節

• 液晶顯示屏（LCD/OLED）亮度控制

• 環境光監測（智能家居、節能系統）

• 農業光照檢測（植物生長環境監測）

• 室外光照測量（太陽能設備）

• 車載光感系統（自動大燈、HUD 亮度控制）

7. 總結

BH1750FVI 是一款 高精度、低功耗、使用方便 的數字光照傳感器，能夠直接輸出 Lux 值，無需額外計算。其 I2C 接口 使其易于與 MCU 或單片機配合使用，被廣泛應用于 自動亮度調節、環境光檢測、農業光照監測、車載系統 等領域。

這款傳感器的 高動態范圍、良好的光譜響應、穩定的輸出 使其成為眾多光照檢測應用中的理想選擇。