开发者学堂课程【HaaS 物联网应用开发课程:5_2_1_光照信息屏_实验技术点及应用场景介绍】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。
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5_2_1_光照信息屏_
实验技术点及应用场景介绍
内容介绍:
一、实验背景及技术点
二、实际应用场景介绍
一、实验背景及技术点
1.背景介绍
光照传感器用于检测光照强度,其工作原理是检测光照强度值并将其转化为电压值,目前在智能家居,智慧城市,智慧农业,智慧工厂等物联网领域被大量使用。
本实验的主要结果是通过I2C 总线控制光强度传感器 AP3216C 对环境光强度及物体接近情况进行测量,然后将读取到的光强度、接近程度、红外信息显示在 HaaS EDUK1的 OLED 屏幕上。
2.实验软硬件环境准备
实验硬件:HaaS EDU K1开发板一块、USB2TypeC 数据线一条,开发用电脑一台
如果需要自己编辑代码,要提前安装 HaaS 集成开发环境
实验软件:HaaS EDU K1软件 V1.0.0版本
3.实验技术点
本实验中的技术点主要有三个:
光强度传感器原理、OLED 绘图、I2C 总线技术
(1)光强度传感器原理
最常见的光强度传感器结构如下图所示∶
>光信号->电信号->数字信号
光信号在经过光敏元件之后变成电信号,电信后是模拟信号,之后再经过 ADC 进行模拟数字转换,变成数字信号
>温度补偿电路用来补偿光敏元器件因温度变化产生的误差,降低测量误差
光敏元器件是将光信号转变为电信号的元件。与发光管配合,可以实现电→光、光→电的相互转换。
常见的光敏元器件有光敏电阻、光电二极管和光电三极管等。
(2)OLED 绘图
OLED 在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。
屏幕区域有亮有暗就可分辨显示的图像
(3)I2C 总线技术
HaaS EDU K1上AP3216C 和 HaaS1000通过I2C1接口进行通信。
I2C 总线是飞利浦公司在80年代为了让 CPU 可以连接低速周边设备而设计的。外接传感器是l2C 总线最典型的应用场景。
I2C 采用多主从结构,l2C 主设备基于地址对12C 从设备进行寻址,采用8-bit 数据传输模式,支持7-bit/10-bit 地址模式。
l2C Spec 对I2C 传输开始/结束/数据传输/ACK 机制时钟同步/冲突仲裁等进行了详细的定义。目前l2C Spec 已经发展到了6.0版本。
I2C spec 可以通过
https://www.nxp.com.cn/docs/en/user-guide/UM10204.pdf进行下载。
二、实际应用场景介绍
1.典型应用场景
目前光强度传感器及接近传感器在以下日常生活、工业生产等环境中都有非常广泛的应用。
(1)家庭智能家居系统
·检测到光强度低于一定亮度之后,触发信号控制客厅自动开灯
·检测到光强度低于一定亮度之后,有人体靠近则自动打开夜灯灯带
(2)智能路灯
·智能路灯安装光强度传感器后可以自动的感知环境强度,从而做到智能开关,保证交通安全的同时节省能源
(3)智能手机/平板/电视等
·智能手机、平板、电视等消费类电子产品需要感知环境光温度并根据环境光温度自动调节屏幕亮度,给使用者最佳的视觉体验的同时也降低了系统的功耗
·智能手机上都存在的距离传感器还可以在通话过程中检测到听筒靠近头部的时候自动熄灭屏幕,防止误触碰
·智能手机还会用距离传感器与其它感应器实现反转手机静音及解锁/锁屏等操作。
光强度传感器是一种光电传感器,光电传感器拥有更广泛的应用范围,比如烟雾报警系统、工厂烟尘检测系统、条形码扫描仪、产品计数器、转速检测系统等等。
HaaS EDU K1在开机之后,默认会显示首页信息展示屏。按 K1或 K2键进行子页面切换时,多按几次会切换到光照信息屏的页面,图标如下图所示:在室内自然光下,光强度不高,ALS 为15;如果闪光灯照射光强度传感器,ALS会明显增大;没有物体遮挡 AP3216C,屏幕会显示 far,物体靠近会显示 near




