像手機(jī)、平板之類的電子設(shè)備，屏幕亮度都能隨環(huán)境光強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)，其內(nèi)部使用的是小體積的數(shù)字光照傳感器。本篇我們使用GY-30光照傳感器模塊來控制OLED顯示屏的背光亮度，使其隨環(huán)境光自動(dòng)調(diào)節(jié)。

1. 實(shí)驗(yàn)材料

• Uno R3開發(fā)板
• 配套USB數(shù)據(jù)線
• 面包板及配套連接線
• OLED顯示屏
• 數(shù)字光強(qiáng)傳感器GY-30模塊

2. 實(shí)驗(yàn)步驟

1. 根據(jù)原理圖搭建電路圖。

OLED屏的VCC、GND、SDA、SCL與GY-30模塊的VCC、GND、SDA、SCL相對應(yīng)連接，然后連接到開發(fā)板的5V、GND、A4、A5。兩個(gè)模塊都使用了硬件IIC，由于各自地址不同，所以并不會(huì)相互影響，這也是IIC通訊協(xié)議的優(yōu)勢所在。

實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)原理圖

2. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動(dòng)生成的代碼并進(jìn)行保存。

/*
   OLED_BH1750
   光照傳感器OLED背光控制
*/
#include < Arduino.h >
#include < U8g2lib.h >
#include < Wire.h > 

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);//使用硬件IIC

int BH1750address = 0x23;
byte buff[2];
uint16_t val = 0;
char str[6];

void setup()
{
  Wire.begin();
  BH1750_Init(BH1750address);
  u8g2.begin();
  u8g2.setFont(u8g2_font_fur20_tf);
}

void loop()
{
  if (2 == BH1750_Read(BH1750address))
  {
    if (buff[0] == 255 && buff[1] == 255)
    {
      val = 65535;
    } else {
      val = ((buff[0] < < 8) | buff[1]) / 1.2; //芯片手冊中規(guī)定的數(shù)值計(jì)算方式
    }
  }

  strcpy(str, u8x8_u16toa(val, 5));  

  u8g2.firstPage();
  do {
    u8g2.drawStr(20, 20, "-Light-");
    u8g2.drawStr(10, 60, str);
    u8g2.drawStr(95, 60, "Lx");
    u8g2.setContrast(255 - map(val, 0, 500, 0, 255)); //將光照數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)間映射，控制OLED背光
  } while ( u8g2.nextPage() );
}

int BH1750_Read(int address)
{
  int i = 0;
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.requestFrom(address, 2);
  while (Wire.available())
  {
    buff[i] = Wire.read();  // receive one byte
    i++;
  }
  Wire.endTransmission();
  return i;
}

void BH1750_Init(int address)
{
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(0x10);
  Wire.endTransmission();
}

3. 連接開發(fā)板，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型，進(jìn)行程序下載。

程序下載

3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

OLED屏幕顯示采集到的環(huán)境光強(qiáng)，并且屏幕亮度隨環(huán)境光強(qiáng)度而自動(dòng)調(diào)節(jié)。

4. 實(shí)驗(yàn)分析

在U8g2庫中，通過函數(shù) setContrast() 來調(diào)節(jié)背光亮度，此函數(shù)接收0~255之間的數(shù)值，數(shù)值越大，背光越亮。

我們通過 map() 函數(shù)，截取光照強(qiáng)度的一部分[0, 500]，映射成[0，255]之間的數(shù)值。我們希望當(dāng)光照弱時(shí)背光亮一些，光照強(qiáng)時(shí)背光暗一些，所以setContrast()函數(shù)接收的數(shù)值使用255減去實(shí)際的光照強(qiáng)度，如下：

u8g2.setContrast(255 - map(val, 0, 500, 0, 255));