Mini proiect (45) - Citirea unui senzor de luminozitate GY-49/MAX44009 folosind ESP32 și afișarea datelor pe bluetooth

Publicat de Simedru Florin pe decembrie 03, 2022

Citirea unui senzor de luminozitate GY-49/MAX44009 folosind ESP32 și afișarea datelor pe bluetooth

GY-49/MAX44009 este un senzor de lumină ambientală ce folosește fotodiodă integrată și ADC cu o interfață digitală I2C. Pentru măsurarea cât mai exactă a luminii ambientale, chipul GY-49/MAX44009 este plasat în interiorul unui pachet transparent.

O fotodiodă din interiorul chipului convertește lumina într-un curent care este apoi procesat de circuite de putere redusă într-un curent digital , și care mai departe setează valorile unui registru digital. Acest registru se poate citi de o interfață I2C de către ESP32.

Funcția de întrerupere programabilă elimină necesitatea interogării continue a dispozitivului pentru date și are ca rezultat reducerea semnificativă a consumului de energie.

Formula de calcul specificată în datasheet este detaliată mai jos și se calculează din datele registrului Lux.

$Lux = 2^{exponent} * mantissa * 0.72$

$Exponent = 8*E3 + 4*E2 + 2*E1 + E0$
$Mantissa = 8*M7 + 4*M6 + 2*M5 + M4$

Exponent (E[3:0]): biții exponent ai citirii lux (de la 0000 la 1110). Notă: O citire de 1111 reprezintă o depășire și practic o eroare de citire.

Mantissa (M[7:4]): Patru biți cei mai semnificativi de octet reprezintă mantisa citirii lux (de la 0000 la 1111).

Pe lângă citirea senzorului de luminozitate cu ESP32 am mai implementat și o conexiune simplă pe bluetooth. Practic după realizarea conexiunii datele senzorului de luminozitate se trimit periodic către un telefon mobil și sunt afișate folosind aplicația Serial Bluetooth terminal.

Componentele proiectului

Schema electronica/sistem

Cod de test

	/*
	Florin Simedru
	Complete project details at https://automatic-house.blogspot.com

	Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
	of this software and associated documentation files.

	The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
	copies or substantial portions of the Software.
	*/

	/*

	; PlatformIO Project Configuration File
	;
	; Build options: build flags, source filter
	; Upload options: custom upload port, speed and extra flags
	; Library options: dependencies, extra library storages
	; Advanced options: extra scripting
	;
	; Please visit documentation for the other options and examples
	; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

	[platformio]
	default_envs = esp32doit-devkit-v1

	[env]
	monitor_port = COM7

	[env:esp32doit-devkit-v1]
	platform = espressif32
	board = esp32doit-devkit-v1
	framework = arduino
	monitor_speed = 115200
	upload_port = COM7
	lib_deps = mbed-components/BluetoothSerial@0.0.0+sha.cf4d7779d9d6

	*/

	#include <Arduino.h>
	#include "BluetoothSerial.h"
	#include<Wire.h>

	// Check if Bluetooth configs are enabled
	#if !defined(CONFIG_BT_ENABLED) \|\| !defined(CONFIG_BLUEDROID_ENABLED)
	#error Bluetooth is not enabled! Please run `make menuconfig` to and enable it
	#endif

	// MAX44009 I2C address is 0x4A(74)
	#define Addr 0x4A
	#define LED_PIN LED_BUILTIN

	// Bluetooth Serial object
	BluetoothSerial SerialBT;
	// Handle received and sent messages
	String message = "";
	char incomingChar;
	String lightString;
	// Timer: auxiliar variables
	unsigned long previousMillis = 0; // Stores last time temperature was published
	const long interval = 10000; // interval at which to publish sensor readings

	void setup()
	{
	// Initialise I2C communication as MASTER
	Wire.begin();
	// Initialise serial communication, set baud rate = 9600
	Serial.begin(115200);
	// Bluetooth device name
	SerialBT.begin("ESP32_LIGH_SENZOR");

	// Start I2C Transmission
	Wire.beginTransmission(Addr);
	// Select configuration register
	Wire.write(0x02);
	// Continuous mode, Integration time = 800 ms
	Wire.write(0x40);
	// Stop I2C transmission
	Wire.endTransmission();
	/* Initialize Buildin led pin (D2) for output */
	pinMode(LED_PIN,OUTPUT);
	delay(300);
	}

	void loop()
	{
	unsigned int data[2];
	unsigned long currentMillis = millis();

	// Start I2C Transmission
	Wire.beginTransmission(Addr);
	// Select data register
	Wire.write(0x03);
	// Stop I2C transmission
	Wire.endTransmission();

	// Request 2 bytes of data
	Wire.requestFrom(Addr, 2);

	// Read 2 bytes of data
	// luminance msb, luminance lsb
	if (Wire.available() == 2)
	{
	data[0] = Wire.read();
	data[1] = Wire.read();
	}

	// Convert the data to lux
	int exponent = (data[0] & 0xF0) >> 4;
	int mantissa = ((data[0] & 0x0F) << 4) \| (data[1] & 0x0F);
	float luminance = pow(2, exponent) * mantissa * 0.72;

	// Output data to serial monitor
	lightString = "Ambient Light luminance : "+String(luminance)+" lux";

	Serial.println(lightString);

	// Send light luminance readings
	if (currentMillis - previousMillis >= interval){
	previousMillis = currentMillis;

	SerialBT.println(lightString);
	}
	// Read received messages (LED control command)
	if (SerialBT.available()){
	char incomingChar = SerialBT.read();
	if (incomingChar != '\n'){
	message += String(incomingChar);
	}
	else{
	message = "";
	}
	}
	if(message.isEmpty()==false)
	{
	// Check received message and control output accordingly
	if (message.equals("led_on") && message.endsWith("n"))
	{
	digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
	Serial.println(message);
	}
	else if (message.equals("led_off")&& message.endsWith("f"))
	{
	digitalWrite(LED_PIN, LOW);
	Serial.println(message);
	}
	}
	delay(500);
	}

view raw esp32_GY49_MAX44009.cpp hosted with ❤ by GitHub

Rezultatul

Conectarea plăcuței GY49/MAX44009 este destul de simplă după cum se observă în imaginea de mai jos.

VIN -> 5 V ESP32
GND -> GND ESP32
SCL -> D22 ESP32
SDA -> D21 ESP32

Mai jos se pot vedea datele de la senzorul de luminozitate primite prin intermediul bluetooth.

Aplicații GY-49/MAX44009

Tablet PCs/Notebook Computers
TVs/Projectors/Displays
Digital Lighting Management
Portable Devices
Cellular Phones/Smartphones
Security Systems

Documentatie proiect

Afiliere eMag:

Linkurile de la secțiunea "Componente" conțin adresa mea de afiliere la eMag.ro, iar dacă cumperi folosind aceste linkuri vei susține blogul meu. Mulțumesc!

eMag Genius:
Hai și tu în Genius! Abonează-te la Genius 12 luni și primești beneficii premium și 20 lei card cadou eMAG. Profită acum! eMag Genius

Mulțumesc pentru atenție!

Pentru întrebari și/sau consultanță tehnică vă stau la dispozitie pe blog mai jos în secțiunea de comentarii sau pe email simedruflorin@automatic-house.ro. O zi și seară plăcută tuturor !

Automatic house blog

Faceți căutări pe acest blog