燈亮了,桌面就夠亮嗎?阿明博士用 BH1750 看見照度差異

燈亮了,桌面就夠亮嗎?阿明博士用 BH1750 看見照度差異

燈亮了,桌面就夠亮嗎?阿明博士用 BH1750 看見照度差異

內容整理:台灣智能感測科技|導讀角色:阿明博士

同一盞燈,照在桌中央和角落,感受可能完全不同。這一篇,阿明博士把 BH1750 接上 ESP32-S3,量量工作面實際收到多少光,再搭配 SHT20 的溫濕度,做一個簡單的工作區環境觀察站。

BH1750 可搭配 ESP32-S3 與 ESPHome 量測工作面照度,並和 SHT20 共用 I²C 接線。固定位置與方向後,就能比較開燈、日光和窗簾對桌面亮度的影響。

這一篇可以做到什麼?

  • 比較桌面不同位置與時段的照度
  • 溫度、濕度與照度放在同一頁查看
  • 為之後的照明調整建立觀察基礎

燈有亮,和桌面收到多少光,是兩回事

BH1750 提供照度資料,常用的單位是 lux(勒克斯)。在這個案例裡,我們先把感測器放在工作面附近,固定方向與高度,再比較開燈、關燈、拉窗簾或不同時段的變化。

它適合用在工作桌、展示櫃或小型空間的觀察。不要一邊移動感測器,一邊比較數值;也不要把不同角度的手機讀值直接當成同一個標準。

和 SHT20 共用接線,增加一顆也不複雜

SHT20 和 BH1750 都使用 I²C,可以共用 GPIO8 的 SDA 與 GPIO9 的 SCL。它們各有自己的位址,主板能分別找到它們。這一課的 BH1750 使用 0x23;如果模組的 ADDR 設定不同,可能會看到 0x5C,對應修改設定即可。

本課接線以 Adafruit BH1750 模組為參考,VIN 使用 3.3V。換成別款模組時,先核對電源與端子排列,不要只因外觀相似就沿用位置。

先找到有意義的變化,再決定要不要控制燈具

範例每 5 秒讀一次照度,也會顯示資料是否持續更新。你可以先記錄平常舒服的工作環境,再看看哪些時段會變暗、哪些角落受不到光。這會比一開始就替所有空間訂同一個門檻,更貼近實際用途。

這一課先把量測做好。日後若想自動開關燈,還要考慮延遲、手動操作與感測器故障時怎麼處理,避免有人走過造成短暫陰影,燈就跟著切換。

種植物,也能直接拿這個數字來看嗎?

lux 和植物常用的光合作用光量指標不同。BH1750 不提供光譜、色溫或顯色性;若目的是評估種植燈,應選符合用途的感測器,不能替所有光源套同一個換算係數。

先準備這些材料

材料準備重點
ESP32-S3 N16R8主板、資料 USB 線、2.4GHz Wi-Fi
SHT20 I²C 模組商品 6129,使用 3.3V 供電
BH1750本文採 Adafruit 參考模組,以 3.3V 接到 VIN

主板請確認為 WROOM-1-N16R8,範例使用 16MB Flash 與 Octal PSRAM。接線先斷電,表格中的 GPIO 是腳位名稱,不是排針從上往下數的位置。

照著圖,把線一條條接好

依名稱逐條對照接線

燈亮了,桌面就夠亮嗎?阿明博士用 BH1750 看見照度差異:接線對照
電源、共地與訊號方向分開標示;實物依模組絲印與端子定義辨識。 開啟接線大圖
感測器接腳ESP32-S3/電源核對事項
SHT20 VCC主板 3V3本課限 3.3V I²C 模組,先核對實物
SHT20 GND主板 GND所有訊號參考共地
SHT20 SDAGPIO8上拉至 3.3V
SHT20 SCLGPIO9100kHz;先用短線
BH1750 VIN/GND3V3/GND參考 Adafruit 模組
BH1750 SDA/SCLGPIO8/GPIO9ADDR 低時 0x23

所有模組都要與主板共地。若使用外接電源,不要把外接 5V 和 USB 5V 直接並接,也不要把獨立 3.3V 穩壓器的輸出接到主板 3V3 輸出。先量好電壓,再接入訊號線。

把設定放進主板

  1. 下載整個 examples 資料夾,保留 components;把 secrets.yaml.example 複製成 secrets.yaml,填入自己的 Wi-Fi 與密碼。
  2. 依照Windows 燒錄指南安裝 ESPHome 2026.10.1,選擇本課 YAML,先檢查設定、再編譯與 USB 燒錄。
  3. 在 USB 日誌或路由器裝置清單找到主板 IP,瀏覽器輸入該 IP,再用 secrets 裡的網頁帳密登入。

以下命令在 examples 資料夾執行,COM5 請換成自己的埠號。USB 接頭、日誌與後續 OTA 更新的操作,都整理在共用指南。

..\.venv\Scripts\python.exe -m esphome config 04-light.yaml ..\.venv\Scripts\python.exe -m esphome compile 04-light.yaml ..\.venv\Scripts\python.exe -m esphome upload 04-light.yaml --device COM5

下載完整範例(含 04-light.yaml) · 下載完整範例(含 secrets.yaml.example)

完整 YAML:點此展開

esphome: name: course-04-light friendly_name: "BH1750 環境光監測" min_version: 2026.10.1 compile_process_limit: 1 esp32: board: esp32-s3-devkitc-1 flash_size: 16MB framework: type: esp-idf psram: mode: octal speed: 80MHz logger: hardware_uart: USB_SERIAL_JTAG level: DEBUG wifi: ssid: !secret wifi_ssid password: !secret wifi_password power_save_mode: none reboot_timeout: 0s ota: - platform: esphome password: !secret ota_password web_server: port: 80 version: 3 local: true auth: type: digest username: !secret web_username password: !secret web_password i2c: id: sensor_bus sda: GPIO8 scl: GPIO9 scan: true frequency: 100kHz external_components: - source: type: local path: components components: [sht20_local] sensor: - platform: sht20_local id: sht20_driver address: 0x40 update_interval: 10s temperature: id: sht_temperature name: "SHT20 Temperature" on_value: then: - lambda: |- id(last_sht_ms) = millis(); id(sht_seen) = true; humidity: id: sht_humidity name: "SHT20 Humidity" on_value: then: - lambda: |- id(last_rh_ms) = millis(); id(rh_seen) = true; - platform: bh1750 id: light_level name: "BH1750 Illuminance" address: 0x23 update_interval: 5s on_value: then: - lambda: |- id(last_light_ms) = millis(); id(light_seen) = true; globals: - id: last_sht_ms type: uint32_t restore_value: false initial_value: '0' - id: sht_seen type: bool restore_value: false initial_value: 'false' - id: last_rh_ms type: uint32_t restore_value: false initial_value: '0' - id: rh_seen type: bool restore_value: false initial_value: 'false' - id: last_light_ms type: uint32_t restore_value: false initial_value: '0' - id: light_seen type: bool restore_value: false initial_value: 'false' binary_sensor: - platform: template name: "SHT20 Temperature Fresh" lambda: |- return id(sht_seen) && (uint32_t)(millis() - id(last_sht_ms)) < 35000; - platform: template name: "SHT20 Humidity Fresh" lambda: |- return id(rh_seen) && (uint32_t)(millis() - id(last_rh_ms)) < 35000; - platform: template name: "BH1750 Data Fresh" lambda: |- return id(light_seen) && (uint32_t)(millis() - id(last_light_ms)) < 20000;

接好後,先試這幾件事

先從正常顯示開始,再試一次拔除、恢復或更換環境條件。這些小步驟有助於確認你看到的資料,確實來自現在的接線與位置。

測試項目應觀察的結果
I²C 掃描同時看到 0x40 與 0x23,或依實物修改為 0x5C
遮住與移開感測器照度方向合理變化;不要求回到完全相同數字
拔除 BH175020 秒後新鮮度失效,SHT20 仍可持續更新
不同安裝位置記錄方向與高度,不能混合不同位置的數據作精度判斷
遇到問題時,從這裡開始找

先查供電和共地,再核對端子名稱與訊號方向。I²C 裝置可看掃描位址;PMS5003T 走 UART,不會出現在 I²C 清單。接著確認設定的型號與最後一次更新時間,最後才檢查網頁或後端。資料停住時,不要先把它當成環境一直沒變。

材料與延伸閱讀

ESP32-S3 N16R8 主板 · SHT20 I²C 模組。依實際用途選擇所需感測器即可。

想看原廠文件與元件說明

常見問題

這個照度數字可以直接當成植物的 PPFD 嗎?

不行。lux 和植物常用的 PPFD 衡量方式不同,BH1750 也不提供光譜。若用途是評估植物燈,應改選符合量測目的的感測器。

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