【花雕学编程】Arduino动手做（255）---TEMT6000 模块4个实验

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之四：转换为 lux 单位后显示在 LCD 屏幕上

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之四：转换为 lux 单位后显示在 LCD 屏幕上
*/

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

// 定义LCD地址和尺寸 (根据实际模块调整地址)
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// 定义光敏传感器引脚
const int temt6000Pin = A0;

// 校准参数
const float voltageReference = 5.0;
const float sensitivity = 0.2;  // 单位: μA/lux
const int resistorValue = 10000;  // 上拉电阻值 (Ω)

void setup() {
  // 初始化I2C总线
  Wire.begin();
  
  // 初始化LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();  // 打开背光
  
  // 显示初始化信息
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Light Sensor");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Initializing...");
  
  delay(1000);  // 等待传感器稳定
}

void loop() {
  // 读取模拟值并转换为电压
  int sensorValue = analogRead(temt6000Pin);
  float voltage = sensorValue * (voltageReference / 1023.0);
  
  // 计算光强 (lux)
  float current = voltage / resistorValue;  // 单位: A
  float lightIntensity = (current * 1000000) / sensitivity;  // 转换为lux
  
  // 显示光强值
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Light: ");
  
  // 格式化输出 (保留1位小数)
  if (lightIntensity < 1000) {
    lcd.print(lightIntensity, 1);
    lcd.print(" lux");
  } else {
    // 大数显示为科学计数法
    lcd.print(lightIntensity / 1000, 2);
    lcd.print(" klux");
  }
  
  // 显示原始ADC值
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("ADC: ");
  lcd.print(sensorValue);
  
  delay(500);  // 更新频率
}
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  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之三：根据环境光亮度调整 LED 亮度（D13）

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之三：根据环境光亮度调整 LED 亮度（D13）
*/

#define LED_PIN 13          // 定义 LED 引脚 (PWM 控制亮度)
#define LIGHT_SENSOR_PIN A0 // 定义光传感器引脚 (模拟输入)

void setup() {
  pinMode(LIGHT_SENSOR_PIN, INPUT);  // 设置光传感器为输入模式
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);          // 设置 LED 引脚为输出模式
  Serial.begin(9600);                // 初始化串口通信，波特率 9600
}

void loop() {
  // 读取光照强度
  float lightLevel = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN);

  // 归一化光照值 (0.0 - 1.0)，并反向处理
  float brightnessRatio = 1.0 - (lightLevel / 1023.0); 

  // 平方变换，使亮度变化更明显
  brightnessRatio = pow(brightnessRatio, 2.0);

  // 设置 LED 亮度 (PWM: 0 - 255)
  analogWrite(LED_PIN, 255.0 * brightnessRatio);

  // 输出光照数值和 LED 亮度
  Serial.print("Light Level: ");
  Serial.print(lightLevel);
  Serial.print(" | LED Brightness: ");
  Serial.println(255.0 * brightnessRatio);

  delay(100); // 延迟 100 毫秒，避免数据输出过快
}
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简单解读：
核心功能
1. 传感器数据采集
◦ 通过 analogRead(A0) 读取 TEMT6000 光敏传感器 的模拟值（0-1023）。
◦ 将模拟值转换为电压（0-5V），再通过公式计算出 光照强度（lux）。

2. LCD1602 显示
◦ 使用 I2C 接口（仅需 SDA 和 SCL 两根线）连接 LCD 屏。
◦ 第一行显示光照强度（自动切换单位：lux/klux）。
◦ 第二行显示原始 ADC 值（用于调试参考）。

3、关键代码说明

<p>// 初始化 I2C 通信和 LCD 模块（地址 0x27，16x2 字符）</p><p>LiquidCrystal_I2C </p><p>lcd(0x27, 16, 2);</p><p>// 读取传感器数据并计算光照强度（lux）</p><p>float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // 转换为电压</p><p>float lightIntensity = (voltage / 10000) * 1000000 / 0.2;  // 转换为 lux</p><p></p>
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4、使用注意事项
1. I2C 地址
◦ 大多数模块默认地址为 0x27，若显示异常，需用 I2C 扫描程序 确认地址。
2. 光照强度校准
◦ sensitivity = 0.2 和 resistorValue = 10000 需根据实际电路调整。
3. 显示优化
◦ 自动切换单位（如 1250 lux → 1.25 klux），提升可读性。

5、适合场景
• 环境光照监测：智能家居、植物生长箱等。
• 光照强度实验：科学项目、教学演示。
• 低成本光控系统：自动窗帘、灯光控制的前置传感器。
这个方案的优势是 接线简单（仅需 4 根线）、资源占用少（仅用 2 个数字引脚），适合快速搭建光照监测系统。

TSL2561 传感器将一个宽带光电二极管（可见光加红外）和一个红外响应光电二极管组合在单个 CMOS 集成电路上，能够在 20 位动态范围（16 位分辨率）内提供近明视响应。两个集成 ADC 将光电二极管电流转换为数字输出，表示在每个通道上测得的辐照度。此数字输出可以输入到微处理器，其中以勒克斯为单位的照度（环境光水平）是使用经验公式得出的，以近似人眼反应。

通常可用的 TSL2561 传感器模块 （TSL2561 分线板） 提供 I2C 接口，因此我们只需将其连接到我们的 Arduino 即可。虽然它是一个值得尊敬的驱动器，但在 I2C 背景中处理硬件和软件对于许多 Arduino 初学者来说可能不是一件容易的事。因此，我们被迫引入 Light-To-Arduino 实验的另一种简单替代方案。在这里，尽管有 I2C 接口，但只使用了 Arduino 的模拟输入。不用说，这个小实验需要一个简单的附加硬件。硬件只不过是一个环境光传感器电路，该电路围绕 Vishay Semiconductors 的硅 NPN 外延平面光电晶体管TEMT6000连接。



TEMT6000 可用作微型透明模具，用于表面安装到印刷电路板上。
除了 TEMT6000 环境光传感器外，只需一个电阻器即可完成附加硬件设置（参见电路图）。该电路接受 3.3 至 5.5 V 的任何直流电源 （VCC）。电路的模拟输出 （OUT） 可以连接到 Arduino 的任何模拟输入，例如 A1。

技术参数：
► 电源电压：3.3 – 5 V;
► 电流消耗：高达 20 mA;
► 聚焦辐射长度：360 – 970 nm;
► 可见光辐射限值：380 – 780 nm;
► 灵敏度角：±60°;
► 尺寸：15 × 8 × 3 毫米;
► 重量：1 克。

实验模块接线示意图

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之一：简单检测可见光光照强度

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之一：简单检测可见光光照强度
*/

int temt6000Pin = A0; // 定义光敏传感器的模拟输入引脚

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
}

void loop() {
  int value = analogRead(temt6000Pin); // 读取传感器的模拟值
  Serial.println(value); // 打印读取的值

  delay(100); // 延迟100毫秒，避免数据输出过快
}
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代码简单解读

是用 Arduino 读取 TEMT6000 光敏传感器的模拟数值，并将结果通过串口打印出来。简单来说，代码的运行逻辑如下：

1、定义传感器引脚：int temt6000Pin = 0; 表示传感器的模拟输入引脚连接到 A0（在某些板子上可能需要明确写成 A0）。

2、初始化串口：Serial.begin(9600); 启动串口通信，波特率设为 9600，方便后续数据输出到电脑。

3、循环读取数据：

analogRead(temt6000Pin); 读取传感器的光强数值（0-1023）。

Serial.println(value); 通过串口打印这个数值，方便在串口监视器上查看。

delay(100); 让程序暂停 100 毫秒，以防数据输出过快。


这个代码能实时监测环境光强变化，比如用于自动调节屏幕亮度、智能灯光控制等。

实验串口返回情况

实验串口绘图器返回情况

实验场景图  

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之二：读取电压值并将其转换为 毫伏 (mV) 和 伏 (V) 进行显示

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之二：读取电压值并将其转换为 毫伏 (mV) 和 伏 (V) 进行显示
*/

#define light A0 // 定义输入引脚

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
}

void loop() {
  int Lvalue = analogRead(light); // 读取光照值
  int mVolt = map(Lvalue, 0, 1023, 0, 5000); // 将读取值映射至 0 - 5000mV
  float volt = (double)mVolt / 1000; // 毫伏转换为伏

  // 输出数据
  Serial.print(mVolt);
  Serial.print("mV ");
  Serial.print(volt, 3);
  Serial.println("V ");

  delay(1000); // 延时 1 秒
}
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代码解读

用于读取 TEMT6000 光敏传感器 的电压值，并将其转换为 毫伏 (mV) 和 伏 (V) 进行显示。以下是代码的核心逻辑：

1、定义输入引脚：#define light A0 将 TEMT6000 的 S 引脚 连接到 A0（模拟输入）。

2、初始化串口通信：

Serial.begin(9600); 设置 9600 波特率，以便与电脑串口监视器通信。

3、循环读取光照值：

analogRead(light); 获取 传感器的模拟值（范围 0 - 1023）。

map(Lvalue, 0, 1023, 0, 5000); 映射 读取值到 0 - 5000 毫伏（Arduino 的模拟输入电压通常是 5V）。

float volt = (double)mVolt / 1000; 转换 毫伏为 伏，单位更加直观。

4、数据输出到串口：

Serial.print(mVolt); 先打印 毫伏数值。

Serial.print("mV "); 打印单位。

Serial.print(volt, 3); 以 3 位小数 输出电压值。

Serial.println("V "); 结束当前数据行。

5、延时：

delay(1000); 让程序 暂停 1 秒，避免数据输出过快。

实验串口返回情况

简单解读

代码实现了 光暗时 LED 变亮，即环境越暗，LED 的亮度越高。核心逻辑如下：

1、读取光照值：

analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN); 获取环境光线强度（范围 0 - 1023）。

brightnessRatio = 1.0 - (lightLevel / 1023.0); 反向处理，光照越低，亮度越高。

2、平方变换：

pow(brightnessRatio, 2.0); 使亮度调整更明显，让 LED 亮度随光暗变化更加线性。

3、设置 LED 亮度：

analogWrite(LED_PIN, 255.0 * brightnessRatio); 让 LED 随环境光变化调整亮度。

4、数据输出到串口：

Serial.print(lightLevel); 显示光照数值。

Serial.print(255.0 * brightnessRatio); 显示 LED 亮度。

5、延迟：

delay(100); 避免数据输出过快。

这样，LED 在黑暗环境下会变亮，在明亮环境下会变暗，适用于 夜间照明 或 自动调节光源。

实验串口返回情况

实验串口绘图器返回情况

实验场景图  动态图

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百五十五：TEMT6000环境光传感器 可见光模拟光照强度检测模块/智能家居
  项目之四：转换为 lux 单位后显示在 LCD 屏幕上

实验模块接线示意图