BH1750FVI 光照传感器详解

1. BH1750FVI 简介

BH1750FVI 是罗姆（ROHM）公司推出的一款 数字光强传感器，能够测量环境光照强度，并以 数字信号 输出。该传感器采用 I²C 通信接口，具有高精度、低功耗、宽测量范围等特点，广泛应用于 智能手机、自动调光显示设备、照明控制、环境光检测 等领域。

BH1750FVI 的主要优势在于其 内部集成 A/D 转换电路，能够直接输出 光照度（Lux） 数据，而无需额外的复杂计算，大幅简化了光照检测的电路设计。

2. 常见型号及封装

2.1 BH1750FVI 主要型号

BH1750FVI 主要有以下几种版本，虽然核心功能相同，但在通信协议、供电电压等方面有所不同：

• BH1750FVI（标准版）：支持 I²C 通信，电压范围 2.4V ~ 3.6V，封装 SOP-8。

• BH1750FV（低压版）：支持 I²C 通信，电压范围 1.8V ~ 3.6V，封装 SOP-8。

• BH1721FVC：支持 I²C 通信，但适用于更低功耗场景，封装 SON-6。

2.2 封装与引脚

BH1750FVI 采用 SOP-8 封装，其引脚定义如下：

3. BH1750FVI 的技术参数

• 工作电压： 2.4V ~ 3.6V

• 测量范围： 1 ~ 65535 Lux

• 分辨率： 1 Lux（最大精度可达 0.5 Lux）

• 响应时间： 120ms ~ 16ms（取决于模式）

• 接口类型： I²C（支持 100kHz 和 400kHz 通信）

• 功耗： 0.12mA（测量模式），0.01μA（待机模式）

• 光谱响应范围： 400nm ~ 700nm（接近人眼响应曲线）

BH1750FVI 具有 高动态范围，可用于检测不同环境光线强度的变化，同时其低功耗特性也适用于 电池供电设备。

4. BH1750FVI 的工作原理

4.1 基本测量原理

BH1750FVI 采用 光电二极管（Photodiode）+ A/D 转换器 来实现光照测量。其内部主要包含以下几个模块：

1. 光电二极管（Photodiode）： 负责接收环境光，并将其转换为电流信号。

2. 积分放大电路（Integrator）： 放大微弱的光电流信号，提高信号稳定性。

3. 模数转换器（ADC）： 将放大的电流信号转换为数字信号。

4. 数据处理单元（DSP）： 计算最终的光照度值，并输出 I²C 数据。

BH1750FVI 使用 16-bit A/D 转换器，测量结果可以直接以 Lux（勒克斯）为单位输出，不需要额外计算。这种设计大大减少了用户 MCU 的计算负担。

4.2 I²C 通信协议

BH1750FVI 通过 I²C 总线 进行数据传输，其默认地址为 0x23（ADDR 引脚接 GND）或 0x5C（ADDR 引脚接 VCC）。

常用的 I²C 读写流程如下：

• 写入命令：主机发送 设备地址 → 命令码，配置 BH1750FVI 进入测量模式。

• 数据读取：主机发送 设备地址，然后读取 2 字节光照数据（高字节在前，低字节在后）。

4.3 测量模式

BH1750FVI 提供 6 种测量模式，主要分为 连续模式 和 一次性模式。

5. BH1750FVI 的特点和优势

1. 直接输出 Lux 值，无需额外计算，使用简便。

2. 超低功耗，适用于便携式设备和电池供电系统。

3. 高动态范围，适应强光和弱光环境。

4. 接近人眼光谱响应，适合照度检测和亮度调节应用。

5. 多种测量模式，支持不同应用需求。

6. 抗干扰能力强，不受红外光影响（比光敏电阻更稳定）。

6. BH1750FVI 的应用

由于 BH1750FVI 具有 低功耗、高精度、抗干扰能力强 的特点，因此被广泛应用于以下场景：

• 智能手机自动亮度调节

• 液晶显示屏（LCD/OLED）亮度控制

• 环境光监测（智能家居、节能系统）

• 农业光照检测（植物生长环境监测）

• 室外光照测量（太阳能设备）

• 车载光感系统（自动大灯、HUD 亮度控制）

7. 总结

BH1750FVI 是一款 高精度、低功耗、使用方便 的数字光照传感器，能够直接输出 Lux 值，无需额外计算。其 I²C 接口 使其易于与 MCU 或单片机配合使用，被广泛应用于 自动亮度调节、环境光检测、农业光照监测、车载系统 等领域。

这款传感器的 高动态范围、良好的光谱响应、稳定的输出 使其成为众多光照检测应用中的理想选择。