💡 Проект: люксметр на BH1750 с выводом на LCD1602

Схема люксметра на BH1750 с выводом на LCD1602

BH1750 измеряет освещённость в люксах и по I2C отдаёт готовое число, которое выводится на дисплей LCD1602.

Как это работает

BH1750 — цифровой датчик освещённости с фотодиодом и встроенным АЦП: в отличие от простых аналоговых фоторезисторов, он сразу выдаёт по шине I2C готовое значение в люксах, откалиброванное производителем под спектральную чувствительность человеческого глаза. Это избавляет от необходимости самостоятельно подбирать коэффициенты пересчёта сопротивления в освещённость.

Датчик поддерживает несколько режимов измерения с разным разрешением и временем отклика — библиотека по умолчанию использует режим непрерывного измерения высокого разрешения (1 люкс), который обновляется примерно раз в 120 мс, этого достаточно для большинства бытовых задач вроде автоматического освещения.

Для справки по шкале: прямой солнечный свет — около 32000-100000 люкс, пасмурный день на улице — 1000-10000, офисное освещение — 300-500, комфортное чтение — около 50, сумерки — единицы люкс.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Подключите BH1750: SDA → A4, SCL → A5, VCC → 3.3-5V (большинство модулей терпят оба напряжения), GND → GND.
Подключите LCD1602 с I2C-переходником на ту же шину: SDA → A4, SCL → A5 — у BH1750 и у LCD-переходника разные адреса по умолчанию, конфликтов на общей шине не будет.
Контакт ADDR на модуле BH1750 (если выведен) оставьте неподключенным или на GND — это выбирает один из двух возможных адресов (0x23 по умолчанию, 0x5C при ADDR на VCC).

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

BH1750 lightMeter;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // адрес 0x27 — самый частый, у некоторых плат 0x3F

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

  if (!lightMeter.begin()) {
    // если датчик не отвечает — проверьте подключение SDA/SCL и адрес
    Serial.println("Ошибка: датчик BH1750 не найден");
  }

  lcd.init();
  lcd.backlight();
}

void loop() {
  float lux = lightMeter.readLightLevel(); // готовое значение в люксах

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Lux: ");
  lcd.print(lux);
  lcd.print("     "); // затираем хвост от предыдущего более длинного числа

  Serial.print("Освещённость: ");
  Serial.print(lux);
  Serial.println(" лк");

  delay(1000);
}

Библиотека BH1750 (автор claws) ставится через Менеджер библиотек Arduino IDE. Датчик и дисплей висят на одной шине I2C — конфликтов адресов нет, у них разные адреса по умолчанию.

Частые проблемы

`lightMeter.begin()` возвращает false — проверьте, не перепутаны ли SDA/SCL, и попробуйте альтернативный адрес, если контакт ADDR на вашем модуле подключен иначе.
Значение всегда около 0 или не меняется — убедитесь, что чувствительная площадка датчика ничем не закрыта и обращена к источнику света.
Показания скачут при включении ламп с ШИМ-диммером — мерцание диммируемых светодиодных ламп может создавать шум на быстрых измерениях, в этом случае усредните несколько значений подряд.
Дисплей не реагирует — проверьте адрес I2C-переходника сканером (часто 0x27 или 0x3F) и подстроечный резистор контрастности на модуле.

Как улучшить проект

Добавить автоматическое управление реле/диммером освещения по порогу освещённости — классический датчик сумерек.
Логировать освещённость в течение дня в EEPROM для анализа светового режима помещения или теплицы.
Добавить второй BH1750 с другим адресом (через контакт ADDR) для сравнения освещённости в двух точках одновременно.