Bu projenin amacı nedir?
Bu projenin amacı, çeşitli ortamlarda ışık yoğunluğunu ölçmek ve izlemek için APDS-9306 ortam ışığı sensörünü bir Arduino ile arayüzlemektir. Sensör ortam ışığı seviyelerini algılayabilir ve doğru lüks değerleri sağlayabilir, bu da onu otomatik aydınlatma kontrolü, ekran parlaklığı ayarlamaları ve çevresel izleme gibi uygulamalar için uygun hale getirir. Işık seviyelerini gerçek zamanlı okuyarak, kullanıcılar enerji verimliliği ve gelişmiş kullanılabilirlik için değişen ışık koşullarına tepki veren sistemler geliştirebilirler.
Bu eğitimde neler öğreneceğiz?
- APDS-9306 sensörünü Arduino’ya bağlayın ve I2C haberleşmesini sağlayın.
- Mevcut bir kütüphaneyi Arduino ile uyumlu olacak şekilde değiştirin ve I2C veri işleme konusundaki anlayışınızı derinleştirin.
- Sensörü kullanarak ortam ışık seviyelerini lüks cinsinden okuyun ve verileri gerçek dünya uygulamaları için yorumlayın.
- Otomatik aydınlatma ve çevresel izleme için sensör tabanlı projeleri hayata geçirin , ışık yoğunluğu ölçümlerine dayalı tepkisel sistemler oluşturmak için pratik beceriler kazanın.
Bu uygulamalı kılavuz, Arduino ile sensör entegrasyonu ve gerçek zamanlı veri izleme konusunda bilgi sağlar.
Bu projeye başlamak için neye ihtiyacımız var?
bu projeyi gerçekleştirmek için bazı donanım ve yazılımlara ihtiyacımız var. Bu donanım ve yazılımların başlıkları aşağıdaki tabloda sizlere sunulmuştur ve her birinin üzerine tıklayarak hazırlayabilir/indirebilir ve başlamaya hazırlanabilirsiniz.
| GEREKLİ DONANIM | GEREKLİ YAZILIM |
|---|---|
| Arduino Programmer | Arduino IDE – (Nasıl kurulur ?) |
| Arduino Development Board- ( Arduino UNO ) | |
| Gebra APDS-9306-065 Dijital Ortam Işık Lux Modülü |
GebraMS sizin kolaylığınız için çoğu arduino projesi için özel kütüphaneler hazırlamış
GebraMS’in hazırladığı kütüphanesini indirip Arduino IDE’nize eklemeniz gerekecek. (Gebra kütüphaneleri Arduino’ya nasıl eklenir)
Öncelikle aşağıdaki görselde görüldüğü gibi Gebra APDS9306 modülümüzü Arduino UNO’ya şu şekilde bağlıyoruz:
Source Code
Projenin kütüphanesi (Library)
GebraMS, çeşitli sensör ve entegrelerin modüler tasarımına ek olarak, kullanıcıların yazılım kurma ve geliştirme işlemlerini kolaylaştırmak için C dilinde çeşitli yapılandırılmış ve donanımdan bağımsız kütüphaneler (Library) sağlamaya çalışır. Bu amaçla, kullanıcılar, istedikleri modülün kütüphanesini “.h” ve “.c” dosyasını (Başlık ve Kaynak) olarak indirebilirler.
GebraMS tarafından sağlanan projenin kütüphanesini projenize ekleyerek ( projeye dosya nasıl eklenir ) kodumuzu kolayca geliştirebiliriz. ilgili dosyaları projenin sonunda veya sağ tarafta ilgili sayfalar kısmında bulabilirsiniz
Kütüphanede tanımlanan tüm fonksiyonlar tüm detaylarıyla yorumlanmakta ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve dönüş değerleri kısaca açıklanmaktadır. Kütüphaneler donanımdan bağımsız olduğundan kullanıcı istediği compiler’e kolaylıkla kütüphaneyi ekleyebilir ve istediği mikroişlemci ve geliştirme kartı ile geliştirebilir.
USER REGISTER MAP
The registry map or sensor commands are defined in this section:
/************************************************
* USER REGISTER MAP *
***********************************************/
#define APDS9306_MAIN_CTRL 0x00
#define APDS9306_ALS_MEAS_RATE 0x04
#define APDS9306_ALS_GAIN 0x05
#define APDS9306_PART_ID 0x06
#define APDS9306_MAIN_STATUS 0x07
#define APDS9306_CLEAR_DATA_0 0x0A
#define APDS9306_CLEAR_DATA_1 0x0B
#define APDS9306_CLEAR_DATA_2 0x0C
#define APDS9306_ALS_DATA_0 0x0D
#define APDS9306_ALS_DATA_1 0x0E
#define APDS9306_ALS_DATA_2 0x0F
#define APDS9306_INT_CFG 0x19
#define APDS9306_INT_PERSISTENCE 0x1A
#define APDS9306_ALS_THRES_UP_0 0x21
#define APDS9306_ALS_THRES_UP_1 0x22
#define APDS9306_ALS_THRES_UP_2 0x23
#define APDS9306_ALS_THRES_LOW_0 0x24
#define APDS9306_ALS_THRES_LOW_1 0x25
#define APDS9306_ALS_THRES_LOW_2 0x26
#define APDS9306_ALS_THRES_VAR 0x27
#define APDS9306_ADDRESS 0x52
/*----------------------------------------------*
* USER REGISTER MAP End *
*----------------------------------------------*/APDS-9306_Ability Enum
This enum is used to activate and deactivate different parts of the sensor:
typedef enum Ability
{
Disable = 0 ,
Enable
}APDS9306_Ability;
APDS-9306_ALS_Gain Enum
The values of this enum are used to set the sensor gain:
typedef enum ALS_Gain
{
ALS_GAIN_1X = 0,
ALS_GAIN_3X = 1,
ALS_GAIN_6X = 2,
ALS_GAIN_9X = 3,
ALS_GAIN_18X = 4,
} APDS9306_ALS_Gain;
APDS-9306_ Interrupt_Channel Enum
To set the interruption source in the sensor, the values of this enum are used:
typedef enum Interrupt_Channel
{
CLEAR_CHANNEL = 0 ,
ALS_CHANNEL
}APDS9306_Interrupt_Channel;APDS-9306_Resolution Enum
The values of this enum are used to select the sensor resolution:
typedef enum Resolution
{
_20_BIT_400_mS,
_19_BIT_200_mS,
_18_BIT_100_mS,
_17_BIT_50_mS ,
_16_BIT_25_mS ,
_13_BIT_3P125_mS
} APDS9306_ALS_Resolution;
APDS-9306_ Measurement_Rate Enum
The values of this enum are used to define the measurement rate of sensor data values:
typedef enum Measurement_Rate
{
ALS_MEASRATE_25_mS,
ALS_MEASRATE_50_mS,
ALS_MEASRATE_100_mS,
ALS_MEASRATE_200_mS,
ALS_MEASRATE_500_mS,
ALS_MEASRATE_1000_mS,
ALS_MEASRATE_2000_mS,
} APDS9306_Measurement_Rate;
APDS-9306_Data_Status Enum
The values of this Enum determine whether the read data is new or old values:
typedef enum Data_Status
{
OLD_DATA = 0 ,
NEW_DATA
}APDS-9306_Data_Status;APDS-9306_ Interrupt_Status Enum
The values of this Enum are used to inform about the interruption in the sensor:
typedef enum Interrupt_Status
{
INTERRUPT_NOT_FULFILLED = 0 ,
INTERRUPT_FULFILLED
}APDS9306_Interrupt_Status;
APDS-9306_Interrupt_Mode Enum
Using this enum, the sensor interrupt type is selected:
typedef enum Interrupt_Mode
{
ALS_THRESHOLD_INTERRUPT = 0,
ALS_VARIATION_INTERRUPT
}APDS9306_Interrupt_Mode;
APDS-9306_Power_Status Enum
The occurrence of an error in sensor supply power is determined using the values of this enum.
typedef enum Power_Status
{
NO_POWER_ISSUE = 0 ,
POWER_ISSUE
}APDS9306_Power_Status;
APDS-9306_Interrupt_Persist Enum
Using this enum, it is determined after how many repetitions of a mode, the interrupt should occur:
typedef enum Interrupt_Persist
{
EVERY_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_2_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_3_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_4_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_5_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_6_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_7_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_8_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_9_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_10_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_11_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_12_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_13_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_14_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_15_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
CONSECUTIVE_16_ALS_VALUE_OUT_OF_THR_RANGE,
} APDS-9306_Interrupt_Persist;APDS-9306_Reset_Status Enum
By using this enum, the sensor reset status is determined:
typedef enum
{
FAILED = 0 ,
DONE
}APDS-9306_Reset_Status;APDS-9306 struct
All sensor properties, calibration coefficients and sensor data are defined in this “struct” and All the information and configuration implemented on the sensor are stored in this “structure” and you can see the changes in each part of the sensor in the “Debug Session” environment
typedef struct APDS9306
{
uint8_t Register_Cache;
uint8_t PART_ID;
APDS9306_Reset_Status RESET;
APDS9306_Ability ALS;
APDS9306_ALS_Gain ALS_GAIN;
float ALS_GAIN_VALUE;
APDS9306_Measurement_Rate MEASUREMENT_RATE;
APDS9306_ALS_Resolution ALS_RESOLUTION;
float ALS_RESOLUTION_TIME;
APDS9306_Power_Status POWER_STATUS;
APDS9306_Data_Status DATA;
APDS9306_Ability INTERRUPT;
APDS9306_Interrupt_Channel INTERRUPT_CHANNEL;
APDS9306_Interrupt_Mode INTERRUPT_MODE;
APDS9306_Interrupt_Persist INTERRUPT_PERSIST;
APDS9306_Interrupt_Status INTERRRUPT_STATUS;
uint32_t INTERRUPT_UPPER_THRESHOLD;
uint32_t INTERRUPT_LOWER_THRESHOLD;
uint8_t REGISTER_DATA[REGISTER_DATA_BUFFER_SIZE];
uint32_t CLEAR_DATA;
uint32_t ALS_DATA;
float LUMINOSITY;
}GebraBit_APDS9306;
Declaration of functions
At the end of this file, all the functions for reading and writing in APDS-9306 registers, sensor configuration and receiving data from the sensor are declared:
/********************************************************
* Declare Read&Write APDS9306 Register Values Functions *
********************************************************/
extern void GB_APDS9306_Read_Reg_Data(uint8_t regAddr, uint8_t *data) ;
extern void GB_APDS9306_Burst_Read(uint8_t regAddr, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
extern void GB_APDS9306_Read_Reg_Bits (uint8_t regAddr, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t* data);
extern void GB_APDS9306_Write_Command( uint8_t cmd);
extern void GB_APDS9306_Write_Reg_Data(uint8_t regAddr, uint8_t data) ;
extern void GB_APDS9306_Burst_Write(uint8_t regAddr, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity) ;
extern void GB_APDS9306_Write_Reg_Bits(uint8_t regAddr, uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t data);
/********************************************************
* Declare APDS9306 Configuration Functions *
********************************************************/
extern void GB_APDS9306_Soft_Reset ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 ) ;
extern void GB_APDS9306_ALS ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Ability als );
extern void GB_APDS9306_ALS_Gain ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_ALS_Gain gain ) ;
extern void GB_APDS9306_Measurement_Repeat_Rate ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Measurement_Rate rate ) ;
extern void GB_APDS9306_ALS_Resolution ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_ALS_Resolution res ) ;
extern void GB_APDS9306_Read_Part_ID ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 ) ;
extern void GB_APDS9306_Read_STATUS ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 ) ;
extern void GB_APDS9306_Interrupt_Channel ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Interrupt_Channel intr );
extern void GB_APDS9306_Interrupt_Mode ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Interrupt_Mode mode ) ;
extern void GB_APDS9306_Interrupt( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Ability intpt ) ;
extern void GB_APDS9306_Interrupt_Persist ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , APDS9306_Interrupt_Persist persist ) ;
extern void GB_APDS9306_Interrupt_Upper_Threshold ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , uint32_t upthr ) ;
extern void GB_APDS9306_Interrupt_Lower_Threshold ( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 , uint16_t lothr ) ;
extern void GB_APDS9306_initialize( GebraBit_APDS9306 * APDS9306 ) ;
extern void GB_APDS9306_Configuration(GebraBit_APDS9306 * APDS9306) ;
extern void GB_APDS9306_Get_Raw_Data(GebraBit_APDS9306 * APDS9306);
extern void GB_APDS9306_Luminosity_Reading(GebraBit_APDS9306 * APDS9306);
extern void GB_APDS9306_Get_Data(GebraBit_APDS9306 * APDS9306);
#endifGebra_APDS-9306.cpp kaynak dosyası
C++ dilinde yazılmış olan bu dosyada, tüm fonksiyonlar en ince ayrıntısına kadar yorum satırına alınmış ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve bunların döndürdüğü değerler açıkça açıklanmıştır, bu nedenle sadece açıklamalarla yetiniyoruz ve kullanıcıları daha fazla bilgi için doğrudan bu dosyayı incelemeye davet ediyoruz.
Arduino’da örnek program
Modülü Arduino’ya bağladıktan ve kütüphaneyi IDE’ye ekledikten sonra şu yola gidin: Dosya > Örnekler > Gebra_APDS9306 > Luminosity
Örnek dosyanın açıklaması
Dosyanın başında, Gebra APDS9306 modülü için gerekli yapılara, enumlara ve işlevlere erişim sağlamak için Gebra_APDS9306.h başlığını bulacaksınız. Ayrıca, modülün çalışması için gerekli öğeler bu yapılara eklenmiştir. Daha sonra Gebra_APDS9306 yapı türünden APDS9306 adlı bir değişken (Gebra_APDS9306 başlığında tanımlanmış ve kütüphanenin açıklama bölümünde ayrıntılı olarak açıklanmıştır) Gebra APDS9306 modülünü yapılandırmak için bildirilir.
GebraBit_APDS9306 APDS9306;Yazılı kodun bir sonraki kısmında, GB_APDS9306_initialize (&APDS9306) ve GB_APDS9306_Configuration (&APDS9306) fonksiyonlarını kullanarak Gebra APDS9306 modülünü ayarlıyoruz ve son olarak programın döngü kısmında sensörden veriler okunarak sürekli olarak Luminosity değerleri alınıyor:
void setup() {
Wire.begin(); // Initialize the I2C bus
Serial.begin(9600); // Initialize serial communication for debugging
GB_APDS9306_initialize(&APDS9306); // Initialize the APDS9306 sensor
GB_APDS9306_Configuration(&APDS9306); // Configure the APDS9306 sensor
}
void loop() {
GB_APDS9306_Get_Data(&APDS9306); // Read data from the sensor
Serial.print("luminosity: ");
Serial.print(APDS9306.LUMINOSITY);
Serial.println(" lx");
delay(2000); // Delay between readings
}The Sample file code text:
#include "GebraBit_APDS9306.h"
GebraBit_APDS9306 APDS9306;
void setup() {
Wire.begin(); // Initialize the I2C bus
Serial.begin(9600); // Initialize serial communication for debugging
GB_APDS9306_initialize(&APDS9306); // Initialize the APDS9306 sensor
GB_APDS9306_Configuration(&APDS9306); // Configure the APDS9306 sensor
}
void loop() {
GB_APDS9306_Get_Data(&APDS9306); // Read data from the sensor
Serial.print("luminosity: ");
Serial.print(APDS9306.LUMINOSITY);
Serial.println(" lx");
delay(2000); // Delay between readings
}Arduino’nuzu bilgisayara bağlayın ve Arduino Kartınızı seçin
Ardından Örnek kodu doğrulayın ve yükleyin
Kodu yükledikten sonra seri monitörünü açın ve parlaklık değerlerini görebilirsiniz.
