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 LTR303ALS01
LTR-303ALS-01 یک سنسور دیجیتال نورمحیط[ALS] ولتاژ پایین با رابط I2C است که شدت نور را به سیگنال خروجی دیجیتال تبدیل می کند. این سنسور پاسخ خطی ایی در محدوده دینامیکی گسترده از 0.01 لوکس تا 64 هزار لوکس ارائه می دهد و به طور اتومات نویزهای چشمک زن با محدوده فرکانسی 50~60Hz را دفع میکند و در برابر اشعه UV و IR مقاوم است. از این سنسور در مواردی که روشنایی نور محیط زیاد باشد، استفاده میشود.
مشخصات فنی
کاربردها
- Output Type: Digital-I2C
- Operating Range: 0.01 to 64k lux
- Wavelength Range: ~360 to ~1100 nm
- Resolution: 16 Bit
For more specifications, please refer to datasheet
- Back-lighting Control in mobile/portable devices
- Touch Panel Control in mobile/portable devices
ویژگی‌های ماژول GebraBit LTR303ALS01
- User-selectable module I/O logic voltage between 1V8 and 3V3
- On Board, ON/OFF LED indicator
- I2C interface for reading data and configuring the sensor
- LED indicator for Dedicated Interrupt Pin
- 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 LTR303ALS01
GebraBit LTR-303ALS-01 ماژولی است با قابلیت دفع UV/IR که شدت نور را به سیگنال خروجی دیجیتال تبدیل میکند و عملکردی نزدیک به چشم انسان دارد.
ماژول GebraBit LTR-303ALS-01 با ولتاژ تغذیه “3V3” کار می کند. یک جامپر به نام “VDIO SEL” برای انتخاب سطح منطقی ولتاژ پایه های ورودی/خروجی ماژول بین “1V8” یا “3V3” روی ماژول تعبیه شده است که به سبب این ویژگی، میتوان از طیف وسیعی از میکروکنترلرها برای رابط با این ماژول استفاده کرد. GebraBit LTR-303ALS-01 از طریق رابط I2C ارتباط برقرار می کند .
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 LTR303ALS01 و ارایه دسترسی به پین های آن، محق ساخته است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit LTR-303ALS-01 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ ، ماژول GebraBit LTR-303ALS-01 را 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 LTR-303ALS-01 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 LTR-303ALS-01 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 LTR303ALS01
سنسور LTR-303ALS-01 سنسور نور محیط این ماژول است که در مرکز ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.
جامپرسلکتور VDIO SEL
با توجه به وضعیت مقاومت 0R این جامپر، ولتاژ اصلی تغذیه‌ی سنسور و سطح منطق (Logic Level) ارتباط دیجیتال(I2C ) سنسور از بین 1V8 و 3V3 انتخاب می شود.
LED وقفه
یکLED اختصاصی برای پین وقفه روی ماژول در نظر گرفته شده است که با تغییر وضعیت وقفه با توجه به دیتاشیت سنسور، وضعیت LED نیز تغییر میکند.
LED تغذیه
با توجه به وضعیت جامپر VDIO SEL و اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، این LED روشن میشود.
پین‌های ماژول GebraBit LTR303ALS01
پین های تغذیه
- 3V3 و 1V8 : این پین می تواند با توجه به وضعیت جامپر سلکتور “VDIOSEL” ،تغذیه اصلی سنسور و سطح منطق(Logic Level) ارتباط دییجیتال(I2C ) سنسور را تامین کند.
- GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه و سطح منطق(Logic Level) سنسور می باشد.
پین های I2C
- SDA : این پین، پین دیتای ارتباط I2C می باشد، که به پین دیتای متناظر در میکروکنترلر(پردازنده) ، متصل می شود و با توجه به وضعیت جامپر VDIO SEL، می توانید از سطح منطقی 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 و بسته به وضعیت جامپر VDIO SEL، می توانید از سطح منطقی با ولتاژ 1V8 یا 3V3 استفاده کنید.
پین وقفه
- INT: پین Interrupt (وقفه) سنسور LTR303ALS01 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 LTR303ALS01 GebraBit به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 بعد از تعریف کردن SDA و SCL رو پین های PB9 و PB8 (برای راحتی کار در STMCUBEMX)مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “3V3” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین “3V3” خروجی ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین “GND” ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “SCL” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین PB8 ماژول میکروکنترلر (SCL) متصل کنید.(سیم آبی)
- پین “SDA” ماژول GebraBit LTR303ALS01 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 LTR303ALS01 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 LTR303ALS01 را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و به راحتی با ماژول GebraBit LTR303ALS01 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 سلکتورVDD SEL ماژول GebraBit LTR303ALS01 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 LTR303ALS01 به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “3V3” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین “3V3” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “SCL” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین A5 برد ARDUINO UNO( (SCLمتصل کنید.(سیم آبی)
- پین “SDA” ماژول GebraBit LTR303ALS01 را به پین A4 برد ARDUINO UNO( (SDAمتصل کنید.(سیم نارنجی)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: