Module Capteur Lumière Ambiante VEML7700 Vishay – Luxmètre Numérique I2C 16 bits 0 à 120 000 lux

Description technique

Le module VEML7700 intègre le capteur de lumière ambiante haute précision de Vishay Semiconductor, référence incontournable de la mesure photométrique en électronique embarquée. Contrairement à une simple photorésistance (LDR) qui délivre une valeur analogique arbitraire, le VEML7700 calcule et transmet directement des valeurs en lux (unité SI de l'éclairement lumineux), ce qui garantit des lectures cohérentes et reproductibles d'un capteur à l'autre, sans calibration manuelle.

Son convertisseur analogique-numérique 16 bits couvre une dynamique exceptionnelle : de 0 lux (obscurité totale) jusqu'à 120 000 lux (lumière solaire directe), avec une résolution maximale de 0,0036 lx par point en mode haute sensibilité. Cette étendue est obtenue grâce à deux paramètres réglables par logiciel : le gain (x1/8, x1/4, x1, x2) et le temps d'intégration (25 ms à 800 ms), que les bibliothèques officielles ajustent automatiquement selon le niveau de lumière ambiant.

La réponse spectrale du VEML7700 est optimisée pour correspondre à la courbe de sensibilité de l'œil humain (courbe photopique, pic à 545 nm), ce qui le rend particulièrement adapté aux mesures d'éclairage perçu par l'humain. Le capteur intègre également un canal blanc séparé (white channel) permettant une mesure complémentaire du flux lumineux total, utile pour des corrections avancées.

Le module dispose d'un régulateur de tension embarqué permettant une alimentation indifféremment en 3,3V ou 5V, et d'un adaptateur de niveau logique I2C intégré pour les bus 5V comme 3,3V, ce qui le rend directement compatible avec l'ensemble des plateformes de prototypage sans composant supplémentaire. La communication s'effectue via I2C (adresse fixe 0x10) à des vitesses de 10 kHz à 400 kHz.

Le VEML7700 intègre en outre un filtre de rejet de bruit de scintillement (flicker rejection) à 100 Hz et 120 Hz, permettant d'éliminer les artefacts causés par les éclairages fluorescents et LED pulsés, pour des mesures stables même dans des environnements d'éclairage artificiel. Une fonction d'interruption configurable permet de déclencher une alerte lorsque le niveau de lumière dépasse ou descend sous des seuils programmables.

Caractéristiques techniques

• Circuit : VEML7700 (Vishay Semiconductor)
• Type : capteur de lumière ambiante (ALS) + canal blanc
• Plage de mesure : 0 lux à 120 000 lux
• Résolution maximale : 0,0036 lx/point (gain x2, intégration 800 ms)
• Convertisseur ADC : 16 bits
• Gain réglable : x1/8, x1/4, x1, x2 (par registre logiciel)
• Temps d'intégration : 25 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms, 400 ms, 800 ms
• Réponse spectrale : calquée sur l'œil humain (pic à 545 nm)
• Canal blanc séparé : oui
• Rejet de scintillement : 100 Hz et 120 Hz
• Interface : I2C (standard 10 kHz – fast 400 kHz)
• Adresse I2C : 0x10 (fixe)
• Sortie interruption : oui (seuils programmables haut/bas)
• Tension d'alimentation module : 3,3V ou 5V (régulateur embarqué)
• Tension CI VEML7700 (VDD) : 2,5V à 3,6V
• Consommation : 90 µA (typique en mesure), 0 µA (mode arrêt)
• Plage de température : –40°C à +85°C
• Connecteur : header mâle 4 broches 2,54 mm (VCC, GND, SDA, SCL)
• Conformité : RoHS

Spécifications électriques

Applications typiques

• Contrôle adaptatif de rétroéclairage : ajustement automatique de la luminosité d'un écran TFT/OLED selon l'éclairage ambiant
• Station météo : mesure du rayonnement lumineux et index UV approximatif
• Domotique et bâtiment intelligent : gestion automatique de l'éclairage artificiel selon la lumière naturelle
• Agriculture connectée : surveillance de l'ensoleillement pour serres et cultures indoor
• Luxmètre de poche DIY : mesure précise de l'éclairement pour la photographie ou l'architecture
• Économie d'énergie IoT : réveil du système selon la luminosité (mode jour/nuit)
• Conformité EN 12464 : vérification des niveaux d'éclairage réglementaires en milieu professionnel
• Projets éducatifs : initiation à la photométrie et aux capteurs intelligents

Comparatif : VEML7700 vs photorésistance (LDR)

Compatibilité et intégration

Grâce à son régulateur de tension et à son adaptateur de niveau I2C intégrés, le module se connecte directement à toutes les plateformes sans composant supplémentaire : Arduino Uno, Nano, Mega (5V) comme ESP32, ESP32-S3, ESP32-C6, STM32, Raspberry Pi Pico / Pico 2 (RP2040 / RP2350) et cartes Linux embarqué (Raspberry Pi, Orange Pi) en 3,3V. Seuls 4 fils sont nécessaires : VCC, GND, SDA et SCL.

La bibliothèque Adafruit VEML7700 (Arduino IDE et CircuitPython) gère automatiquement l'ajustement du gain et du temps d'intégration pour optimiser la mesure selon le niveau de lumière, incluant un algorithme d'auto-gain conforme à la note d'application Vishay. Des bibliothèques MicroPython sont également disponibles pour le RP2040, le RP2350 et l'ESP32. Pour la Raspberry Pi Linux, la bibliothèque Python adafruit-circuitpython-veml7700 via smbus2 est directement utilisable.

⚠️ Point important : l'adresse I2C du VEML7700 est fixe à 0x10. Si votre projet nécessite plusieurs capteurs de lumière sur le même bus, l'ajout d'un multiplexeur I2C TCA9548A est nécessaire pour démultiplier le bus et attribuer à chaque module un canal distinct.

Contenu du colis

• 1× Module capteur lumière ambiante VEML7700
• 1× Header mâle 4 broches 2,54 mm (non soudé)