امروزه سنسورهای نور محیط جزئی از گوشی های هوشمند، نوت بوک ها، سایر دستگاه های تلفن همراه، نمایشگرهای خودرو و تلویزیون های LCD هستند. از این سنسورها برای تشخیص میزان نور موجود در محیط استفاده می شود ، همچنین در دستگاه هایی مثل گوشی های هوشمند و نوت بوک ها، از این سنسورها برای تنظیم اتومات نور صفحه‌ی نمایشگر، باتوجه به نور محیط، استفاده میشود، در نتیجه هم در مصرف انرژی صرفه جویی میشود و هم طول عمر دستگاه افزایش میابد.
به طور کلی سه نوع متداول سنسور نور محیط وجود دارد: ترانزیستورهای نوری، فوتودیودها، و ICهای فوتونی که از ترکیب یک فوتو دیتکتور (photodetector) و یک تقویت کننده تشکیل شده اند.
مروری بر APDS9306-065
APDS9306-065 یک سنسور دیجیتال نور محیط ولتاژ پایین است که شدت نور را با یک رابط I2C به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند. این سنسور شامل فتودیود، ADC، نوسانگر و قابلیت power-on reset میباشد. ADC ها جریان های فوتودیود را به یک خروجی دیجیتال تبدیل می کنند .
APDS-9306/APDS-9306-065 ها از وقفه سخت افزاری قابل برنامه ریزی همراه با هیسترزیس برای پاسخ به رویدادها پشتیبانی می کنند. این سنسور ها تقریباً حساسیتی نزدیک به حساسیت چشم انسان دارند و از آنجاییکه با شرایط کم نور نیز سازگاری دارند با قرارگرفتن پشت شیشه‌های تیره هم میتوانند به خوبی عمل کنند.
مشخصات فنی
کاربردها
- Output type: Digital-I2C
- Wavelength Range: ~420 to ~700nm
- Peak Wavelength: 560nm
- Resolution: 20 Bit
- Data rate: 125SPS to 8kSPS
For more specifications, please refer to datasheet
- Detection of ambient light to control display Backlighting (such as Mobile devices–Cell phones, Computing devices–Notebooks, Tablet PC, KeyBoard,etc…)
- Automatic Residential and Commercial Lighting Management
ویژگی‌های ماژول GebraBit APDS9306-065
- User-selectable module power supply voltage between 1V8 and 3V3
- I2C interface for reading data and configuring the sensor
- LED indicator for Dedicated Interrupt Pin
- On Board, ON/OFF LED indicator
- Pin Compatible with GEBRABUS
- It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
- Package: GebraBit small (36.29mm x 32.72mm)
ماژول GebraBit APDS9306-065
ماژول GebraBit APDS9306-065، یک سنسور دیجیتال نور محیط با قابلیت تبدیل نور است که می‌تواند با ولتاژهای تغذیه “1V8” یا “3V3” توسط جامپر سلکتور “VDD SEL” کار کند. این ماژول دارای یک LED اختصاصی برای پین وقفه (Interrupt Pin) بوده و از طریق پروتکل I2C ارتباط برقرار میکند .
با توجه به دشواری دستسرسی به پین های سنسور، کاربران برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور،نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارند.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور APDS9306-065 و ارایه دسترسی به پین های آن، محق ساخته است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit APDS9306-065 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد ، ماژول GebraBit APDS9306-065را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit APDS9306-065 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ،وجود رگولاتور داخلی 3V3 در آنها و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit APDS9306-065 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
معرفی بخش های ماژول
سنسور APDS9306-065
سنسور نور این ماژول بوده که در مرکز ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
جامپر سلکتور VCC SEL
با توجه به وضعیت مقاومت 0R این جامپر ، ولتاژ اصلی تغذیه سنسور از بین “1V8” و “3V3” انتخاب میشود
LED وقفه
یک LED اختصاصی برای پین وقفه روی ماژول در نظر گرفته شده است که با تغییر وضعیت وقفه با توجه به دیتاشیت سنسور، وضعیت LEDنیز تغییر میکند.
LED تغذیه
با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL و اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit APDS9306-065
پین های تغذیه
- 3V3 و 1V8 : این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور VCC SEL، تغذیه اصلی سنسور و سطح منطق(Logic Level) ارتباط دییجیتال(I2C ) سنسور را تامین کنند.
- GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه و سطح منطق(Logic Level) سنسور می باشد.
پین‌های I2C
- SDA : این پین، پین دیتای ارتباط I2C می باشد، که به پین دیتای متناظر در میکروکنترلر(پردازنده) ، متصل می شود. با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL ،می توانید از سطح منطق(Logic Level) با ولتاژ 1V8 یا 3V3 استفاده کنید.
- SCL : این پین، پین کلاک ارتباط I2C می باشد، که به پین کلاک متناظر در میکروکنترلر(پردازنده) ، متصل می شود. با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL ،می توانید از سطح منطق(Logic Level) با ولتاژ 1V8 یا 3V3 استفاده کنید.
پین وقفه
- INT: پین Interrupt (وقفه) سنسور APDS9306-065 بوده که با توجه به دیتاشیت سنسور، کاربر می تواند شرایط وقوع وقفه،حالات و روش های وقوع وقفه و … را تنظیم کند.
اتصال به پردازنده
اتصال I2C با GebraBit STM32F303
برای اتصال I2C ماژول GebraBit APDS9306-065 به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 بعد از تعریف کردن SDA و SCL روی پین های PB9 و PB8 (برای راحتی کار در STMCUBEMX)مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “3V3” ماژول APDS9306-065 را به پین “3V3” خروجی ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول APDS9306-065 را به پین “GND” ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “SCL” ماژول APDS9306-065 را به پین PB8 ماژول میکروکنترلر (SCL) متصل کنید.(سیم آبی)
- پین “SDA” ماژول APDS9306-065 را به پین PB9 ماژول میکروکنترلر (SDA) متصل کنید.(سیم زرد)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود:
توجه: با توجه به اینکه پین PA14 ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 برای پروگرام کردن میکروکنترلر استفاده میشود،تنظیم I2C بر روی پین های PA14 و PA15 در این ورژن مقدور نمی باشد،لذا در اتصال I2C به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 در این ورژن ، ماژول GebraBit APDS9306-065 نمی تواند به صورت Pin to Pin بر روی آن قرار گیرد.
اتصال I2C با GebraBit ATMEGA32A
با توجه به اینکه پین های I2C میکروکنترلر ATMEGA32A بر اساس استاندارد GEBRABUS متناظر با پین های I2C دیگر ماژول های GEBRABIT می باشد، ماژول GebraBit APDS9306-065 را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و به راحتی با ماژول GebraBit APDS9306-065 از طریق I2C ارتباط برقرار کنید:
در اینجا برای درک بهتر، اتصال جداگانه‌ی این دو ماژول نمایش داده شده است.
توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلریGebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC SEL ماژول GebraBit APDS9306-065 روی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید با گرفتن ولتاژ”3V3” از ماژول میکروکنترلری ، ماژول سنسور مورد نظر را راه اندازی کنید.
اتصال I2C با ARDUINO UNO
برای اتصال I2C ماژول GebraBit APDS9306-065 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “3V3” ماژول APDS9306-065 را به پین “3V3” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول APDS9306-065 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “SCL” ماژول APDS9306-065 را به پین A4 برد ARDUINO UNO( (SCLمتصل کنید.(سیم نارنجی)
- پین “SDA” ماژول APDS9306-065 را به پین A5 برد ARDUINO UNO( (SDAمتصل کنید.(سیم آبی)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: