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基于STM32F1的CAN通信之BH1750

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攻城狮Melo 发布时间:2023-10-23 23:28
一、BH1750简介
/ s1 H; f8 s- P9 s8 f& LBH1750是一款数字型光照强度传感器,能够获取周围环境的光照强度。其测量范围在0~65535 lx。lx勒克斯,是光照强度的单位。BH1750可用于调节手机屏幕和键盘的背光功率,或者用于智能灯光控制,比如,随着外界光照强度的变化调节灯光亮度。
8 I0 U: Q, ]1 O3 q0 m5 f& c& I! [1 j) B

) y" z5 ^" Z% }4 d% o7 h) D: Q
微信图片_20231023232803.png
0 b' V# ~  ?" |; l  Z, \
BH1750

: a& r7 z0 z; |
BH1750有以下特点
* w' s7 ^) A( r5 Y  Z• I2C总线接口
5 n- y0 l( g& F! z0 p• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性5 d6 l. B: c( N) b: ^' B" T# q
• 输出对应亮度的数字值
/ q$ T, m! G0 F/ d. I2 S• 高分辨率(0~65535 lx)
* Q* f' M5 {; l. `• 通过降低功率功能,实现低电流化
; J& ?+ |7 z6 V0 P$ B• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能* K+ t8 {( J" r6 ~
• 可以选择两种类型的I2C从属地址# H+ l9 L+ T4 ?: N6 [! V
• 最小误差变动在±20%
; x* z, b$ o. `6 }" x! j• 受红外线影响很小
; `7 x0 ^. B7 ~) x- ], W
* E# o. d, j7 S二、BH1750原理图; b2 G# P7 m$ u' h

" n5 n" g0 N) h- O2 D. A
微信图片_20231023232800.png

. U  ]1 d& p! ]% U7 r; A4 E, g$ p7 ~% a
BH1750原理图

& T6 i( P: Y) N: @
. K5 @2 n3 ~7 U4 @% U8 p
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管% D8 X5 S* E( H( V) c3 h" H
• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)5 h: H4 h2 Z/ u" q4 |4 ?3 C
• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
! Z6 S" U4 F' H6 k• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
$ f& `: ^& O- @3 u; `• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)2 P; X0 |! J0 \$ K" z9 Z6 e/ c& o2 m" Z

$ H( H' F3 W1 O: O( d5 q, APD二极管通过光伏效应将输入光信号转换成电信号,经运放电路放大后,电压经ADC采集,再经逻辑电路转换成16位二进制数,存储在内部的寄存器中(进入光窗的光越强,光电流越大,电压就越大,所以光强可以通过电压的大小判断,但是应该注意的是,虽然电压和光强一一对应,但它们不是成正比关系,所以该芯片内部是对数据进行了线性处理,这就是为什么直接使用集成IC而不是光电二极管的原因)。BH1750引出了时钟线和数据线,单片机可以通过I2C协议与BH1750进行通讯,可选择BH1750的工作模式,提取BH1750寄存器中的照度数据。* Y3 Q& v0 c; H# L! L$ c

) Q, P; Q" D0 o2 ]) s三、BH1750数据手册
5 |: w. R% {) E0 U0 \# f3.1 指令集

- W( x  t) X# K; lBH1750的数据手册中给出了一些指令$ R3 W! Z: d- z" F& ^4 g: v- c
1 K1 `5 ~# u: L
微信图片_20231023232756.png
( i+ x' N- T( {) P0 @
BH1750指令集
* R: V# k: }/ S! ^0 V1 S/ s6 q

8 s. L! `# r  A3 X& b' u' ^' I+ l2 n( l  `. I; |: G
其中的H分辨率模式和L分辨率模式等,是BH1750的测量模式,数据手册中也给出了说明
0 k: _0 X0 _$ D) {" g8 R- Y
6 e: f, K# _  ]2 ?0 m) g
微信图片_20231023232752.png

- l- k, g5 k+ Q! B# f
BH1750测量模式
) q) Z6 o1 f; ]% p+ W
* ]; p/ k# K7 Z, {7 k! M
* E8 Q  S- i, k- k' f- h
我们通常使用H分辨率模式,H 分辨率模式下足够长的测量时间(积分时间)能够抑制一些噪声(包括 50Hz/60Hz)。同时,H 分辨率模式的分辨率在 1lx 下,适用于黑暗场合下(少于 10 lx)。
; r) {, \; A' ?" E/ D; J9 l" h  b6 i
# c% P- F# y1 A' a6 B
# g8 c9 Q% @' E( K* m6 ~- z; L9 x
3.2 IIC通信读/写
' r' e' f. C% o" A. G2 a上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。
# s  B+ D- _9 h9 i4 G• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”8 V3 N: E( _: m- x3 P
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”
; @8 a) z. t1 P; U. F
( J; A+ K4 }" P0 y0 D' m关于IIC通信的详细内容,这里就不再介绍了,可以去本系列的OLED篇查看。BH1750数据手册中给出了一种配置连续高分辨率模式的方法
) e2 B' y, i  y9 j0 Z% ^( v' Q4 T+ D# W$ m1 s  x

) Q% S- V) S1 \* ]
微信图片_20231023232748.png
: T4 u" r8 H5 k% k. Z

' o1 _- g/ M0 X0 {8 G9 w
配置连续高分辨率模式方法步骤
4 x" c6 `& S/ Y! X" x+ w* c

/ T" B- N" u. _9 [6 ?
BH1750数据读取格式如下; C8 K: i1 B* N) {
* }( q6 D+ |: b6 d! j) U
微信图片_20231023232744.png
8 G( X- }* M: `* ~8 F) V# W: U7 `
BH1750数据读取格式

& g# B' ]+ o! S# _( z& f. G4 K5 _
3 w' U) ?, r4 H* K

! [9 J# @) t4 `7 z5 ?! ]( f
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度; v; T! C. \8 w0 U. Y1 _& a: z
5 X4 m( a0 h! W

, v: E% ~6 Y3 o四、BH1750程序设计
, i0 i$ {( e' t3 M/ Z9 M4.1 IIC程序
8 W5 a! x' \! ~1 ~
相比于之前的OLED的IIC程序,增加了主设备发送应答信号(Ack),非应答信号(NAck),读取一个字节数据程序。修改了等待应答信号程序,增加了返回值。
* l/ g( Y/ X$ J" j! ~6 R& Q4 W
  1. /*) U. ~- d3 J! p, [( l, l
  2. *==============================================================================
    : B0 D$ ^- i/ y
  3. *函数名称:IIC_Delay
    ; F! s+ v# y4 s
  4. *函数功能:IIC延时: E  B( s" n: _9 w8 U6 ?; H! e
  5. *输入参数:无
    " l5 j5 N3 P& ?1 N2 M
  6. *返回值:无4 ~( Q0 b1 y$ R0 d/ I& m2 j  s( R
  7. *备  注:数据手册提供0 V$ q; ]( h- j
  8. *==============================================================================
    3 E( ^7 h. @0 L" P/ K
  9. */
    1 `6 [! a8 B) ~4 J2 T1 h/ c+ m2 R
  10. void IIC_Delay (void)6 ?% A8 m2 W7 c3 e# m
  11. {
    - _" {* ?& _! D" }
  12.     u8 t = 10;
    # c: m8 M8 s' B; h, b) G
  13.     while (t--);( b& V5 n  i/ O2 X7 [; J
  14. }4 }# [5 q/ |( I% c8 W& k# q0 I
  15. /*5 d+ t& ~1 O. a1 ]* x
  16. *==============================================================================
    * V" a, H4 h" T. A# z& o
  17. *函数名称:I2C_Start
    8 j/ s+ }/ u; T
  18. *函数功能:IIC起始信号, @+ V4 X1 w- Q1 P# @) @1 U( O! L
  19. *输入参数:无
    4 }9 u/ O' G& K. W' r$ J, O0 p; m
  20. *返回值:无
    , i5 v% ^5 X' u3 A+ e1 X
  21. *备  注:数据手册提供
    / x0 {9 @- b3 A) ]. n  G( y
  22. *==============================================================================
    8 ]  _" u6 x5 R& Y: C
  23. */' H- [2 W' ^# G
  24. void I2C_Start (void)9 y, D# G* X7 e
  25. {5 Z8 R' n) \! Y3 ]" a6 f  F1 E
  26.     BH1750_SDA_Set();: x% ?# G# j9 ^
  27.     BH1750_SCL_Set();
    6 Y# r* N/ S7 d, |* y
  28.     IIC_Delay();
    " m) @' P  e! s2 b9 p2 }- h$ c
  29.     BH1750_SDA_Clr();; H) Q- m3 C; ?% I3 y! _; V. c
  30.     IIC_Delay();
    # Z# q( [+ t( C' ^$ l, D0 c
  31.     BH1750_SCL_Clr();3 ?# Z" a7 S' E8 Y5 r9 Q
  32.     IIC_Delay();- R6 q! ^. h! R9 x6 X; Q
  33. }
    , T9 @7 c' N6 O8 ~7 ~7 d
  34. /*# J. B4 [/ M9 }; d& Z" z/ S
  35. *==============================================================================
    ; S' |' L, c! {: u3 c" q5 e: u
  36. *函数名称:I2C_Stop+ ]! f+ {, ?. ^$ t/ U5 g$ F. {
  37. *函数功能:IIC终止信号) A# Y6 x& t2 x, O
  38. *输入参数:无5 x2 o& r( |, k+ \; Z) ]
  39. *返回值:无% p! ^  ^4 E) T, Z$ ]
  40. *备  注:数据手册提供
    1 }1 h& E  N% U6 b5 d1 N# j
  41. *==============================================================================
    2 y, S( q+ V, L! r# ^3 e& C
  42. */
    + e8 ]( }8 w0 z) @7 v
  43. void I2C_Stop (void)
    ' N4 Y8 |2 Y2 M' k7 B0 D7 }" N
  44. {8 D6 i& n7 Z% ?1 G( G
  45.     BH1750_SDA_Clr();9 M% W6 v( a9 R% A  [' M: e% t
  46.     BH1750_SCL_Set();  L) ?! W3 V1 l1 U0 Q" z( w
  47.     IIC_Delay();& D  y' k) f% y4 E, k( _/ b
  48.     BH1750_SDA_Set();  v; z. |  d9 [# }+ P
  49. }4 }' g% e$ d3 }. F
  50. /*8 K; v4 U/ B  y2 V' g
  51. *==============================================================================
    2 R2 D3 T% H" y* b. _
  52. *函数名称:IIC_Ack
    0 Q, f4 B' M; R/ t
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号3 d/ h2 }  k- o
  54. *输入参数:无
    6 w4 A0 ~9 Y. k" T4 l$ b/ V  q# L9 \. u
  55. *返回值:无
    " R7 W, m4 X. i7 x. N. m% ?0 {
  56. *备  注:无0 A% S/ c: T, W& B8 ^- b
  57. *==============================================================================
    / \. K. w' H; t0 M( p# b
  58. */: `" ~, T$ M: S6 q' G- X. j6 W! z
  59. void IIC_Ack (void)
    ) y& v1 ?7 q9 X0 ?( U% D3 f" q
  60. {9 s, ^" M: |' m- x) q
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    ; i5 |/ q" |( L0 j$ |; ?4 p+ s
  62.     IIC_Delay();
    ; I# x; |) }+ ^  W; k$ R
  63.     BH1750_SCL_Set();
    . F0 d# i+ \( r( @8 D3 @: @( ?6 E
  64.     IIC_Delay();
    ( {' Y/ i, l5 s/ @7 d' D
  65.     BH1750_SCL_Clr();
    ) M- o9 V$ X6 ?6 ], }" e% M1 `
  66.     IIC_Delay();" S  T4 `  S. t  t: _3 A
  67.     BH1750_SDA_Set();
    ' J- @' [& Z: x8 x! i7 S1 e% _+ C
  68. }
    1 e% p6 C: ^% h7 e. X8 `; ]
  69. /*/ }: s, {# P2 b- W6 f, S) v
  70. *==============================================================================
    1 }$ I5 A' T6 {7 P  h8 M2 D
  71. *函数名称:IIC_NAck9 V+ i% v5 Y; U" E: p( z) k: ]
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    ' p, Z) }! x7 Q
  73. *输入参数:无
    ; X- l( k# O6 G2 ?/ ~0 a
  74. *返回值:无
    9 E( ]7 d& L8 x& c! V
  75. *备  注:无
      O; o; B( z; m- ?$ a6 P; a
  76. *==============================================================================, f8 c# Y/ ]3 x. }* ]8 W+ B
  77. */3 J0 m$ x1 g7 f$ D% Z
  78. void IIC_NAck (void)
    5 i0 `( x" p, D& w) ]5 o  M
  79. {6 Y% ~1 p# C2 A: n5 c2 c
  80.     BH1750_SDA_Set();
    ' j3 t* v* M' _2 g8 R3 G+ _
  81.     IIC_Delay();
    0 K5 j0 z5 a& O- L, u! S
  82.     BH1750_SCL_Set();' O& D$ l4 c( C2 H2 L4 X
  83.     IIC_Delay();
    ! I+ @* O( K9 F2 e+ R. E! D- A
  84.     BH1750_SCL_Clr();
    ; F) s; C# Z& N7 n* }" m
  85.     IIC_Delay();
    % W: M9 E2 A7 ]1 y" T
  86. }1 E0 E# p5 f* H* U: W3 ~
  87. /*3 O* e9 l' o: e9 n: Y9 X- r7 o
  88. *==============================================================================1 y) a  l- C+ h9 C; a
  89. *函数名称:I2C_WaitAck# ^; g6 }3 f5 h# l
  90. *函数功能:IIC等待应答
    / O9 J3 k* ?' C* w& R
  91. *输入参数:无
    3 I4 P' k! ~. v  {
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号3 m/ ^, z. P% F" z9 X1 Q7 n/ V
  93. *备  注:无. F% a8 F6 N% y- S
  94. *==============================================================================6 L; S  M/ m5 d& O7 ?. {$ _
  95. */+ f0 ^* _  J1 U3 F5 |" ~, k
  96. u8 I2C_WaitAck (void)
    ( q9 g& t" F4 i0 Z" e
  97. {/ @9 j; t# U5 X7 E) ?/ ?  Y
  98.     u8 re;0 o. Q8 P- B! _3 \

  99. ( u* i' P2 ]) m0 g: q# ^+ t
  100.     BH1750_SDA_Set();4 |' ^4 G( N7 n& b" _$ E) {' P
  101.     IIC_Delay();
    ( X; P& c% ?4 m# _( @
  102.     BH1750_SCL_Set();) B2 A& f9 ^  `1 W9 g+ f; g( S
  103.     IIC_Delay();
    " r% {$ S2 K' c  D8 @6 ~- H8 y. X# z
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())- s5 X. [# E! _9 C
  105.     {
    . V2 s3 j6 f6 ~
  106.         re = 1;
    ! S* v+ ^/ Y3 P
  107.     }6 m9 ?9 r) g: w) W
  108.     else) u+ c: T# W/ s" s7 ^/ W* V
  109.     {' A, o9 e4 `: P" i$ A4 ?9 }& K
  110.         re = 0;
    " r# K3 r' x8 o+ H/ K
  111.     }
    & {. u% n& I' p, ^! x2 T% |
  112.    
    8 y% l8 c9 z# z& @/ [# @
  113.     BH1750_SCL_Clr();
    9 X2 `& J1 I' M, p! z" `+ z& u
  114.     IIC_Delay();
    , t/ J8 `  t& k1 s6 |; c" Z
  115.    
    4 [( L- Y' b( d2 O
  116.     return re;6 P9 E* {  E- Y# c3 Q
  117. }+ ]" j% w% P* g# A2 I
  118. /*
    & k$ G" f8 `+ x6 r# C4 N
  119. *==============================================================================. n- H9 a+ }0 l4 p) [0 ]
  120. *函数名称:Send_Byte
    % C& z( i& V# s/ m# h
  121. *函数功能:写入一个字节
    + }3 @. L3 J" q; s: h  ]
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据
    6 c% `( {" b7 i6 y8 x- [2 ?* F1 f
  123. *返回值:无! c; x" K: }. S' b7 O& s- R5 j
  124. *备  注:数据手册提供
    : {6 _" x' I! s% \
  125. *==============================================================================. ^+ U# ~. q+ X4 M
  126. */
    . i' I$ T9 A1 }8 E) e! @
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    6 Y( u7 o' @* Y  }
  128. {
    # p0 x! K% F3 R) F- p7 s! N  S
  129.     u8 i;
    0 T* {3 e3 l2 X% \/ e6 K
  130. $ q) `% V$ J- [9 S" R
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)
    2 W- C- Z( Y! ^; T+ b
  132.     {
    ' \* N- K2 a! o1 a
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    + h' k& y* L. F" z
  134.         if (dat & 0x80)
    . Y- g0 Z- E# `& T& \% Z- [- z
  135.         {8 t2 D. B. M7 \6 y" h& r
  136.             BH1750_SDA_Set();. r' k6 i& Q7 V2 g1 g! d2 l0 F
  137.         }
    2 {1 l' y7 R  \5 z
  138.         else: A* a" w8 f# k) A
  139.         {
    7 h, X9 m  A( T6 R
  140.             BH1750_SDA_Clr();
    5 ^6 w( }& K( n0 r, G7 }4 h
  141.         }
    6 w$ Y2 }2 C6 N( A5 I, C
  142.         IIC_Delay();  ^: u2 B9 n' ^* Z
  143.         BH1750_SCL_Set();3 H: a5 m/ b$ r; Z
  144.         IIC_Delay();
    $ i" U3 e8 m1 }( p; s# N
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    5 \: n! ]* E! S. s# S
  146.         
    % H' v0 x# E2 V# D6 C+ w
  147.         // dat左移1位+ I/ K9 T8 a8 {) M) f
  148.         dat <<= 1;4 A$ A- y; U" \0 R+ r$ z- q# d
  149.     }. o- U2 b3 `! }" G: S' Y
  150. }3 w% V) m  E6 ]6 T0 d8 I3 P
  151. /** |( T8 V, I! ]' L4 O( z: {' f
  152. *==============================================================================
    1 Y( W$ X1 K& X( C# \; _9 C
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte$ M2 W. {% Y, j! \
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据
    7 M4 Q+ m. u" B9 G" |; \. L
  155. *输入参数:无7 E/ k1 }3 [4 R$ ~5 V
  156. *返回值:无
    8 j% @1 q9 |$ ?6 E9 i
  157. *备  注:读取到的一个字节数据" `7 x. g5 t5 T4 t
  158. *==============================================================================
    - x( \& I. U/ f; E$ F" o- z
  159. */, B& v3 h7 w( R1 H* Q
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)/ n$ j6 j+ w# w" C/ d5 x1 T, A
  161. {
    ; ~- [) j7 e$ I* O9 U
  162.     u8 i;
    ' q( n0 j$ V# ^0 m; s0 T9 H
  163.     u8 value;' F; T) u1 r" z7 u% t
  164.    
    9 D9 w/ B9 O$ s& i4 O
  165.     // 高位在前
    ; ~* R7 R- L5 d6 i
  166.     value = 0;
    8 M' U* c1 p7 L- q1 k
  167.     - @4 E) c6 \& e, `- @& x1 k
  168.     // 循环读取8bit数据
    % \7 Q% i# N6 O) D3 e) H( q4 M1 A
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)8 B- V3 h! B! x4 L7 h
  170.     {
    / `, Q1 s3 k/ K6 z4 n
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位8 ~9 f) Q4 a; U" j7 M
  172.         
    5 [/ G- h5 `, P
  173.         BH1750_SCL_Set();
    0 V& Q) w$ O# s# d0 ]  o! f
  174.         IIC_Delay();( R5 a4 x; E1 v* ?- _
  175.         ' C2 V' A3 }' W' L
  176.         // 如果是“1”
    " g, S% ]0 f& v3 _: C" `+ N* w" C
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    / I" C- L! i* n5 l# }
  178.         {" ?. f& c& Y" j8 Q* ?
  179.             value ++;5 \8 n1 ?9 H6 e' ^
  180.         }* w. X- M- t& o0 g, P/ D
  181.         
    2 a# d" e' |, X9 g- k% l$ S
  182.         BH1750_SCL_Clr();4 x/ U5 o1 [8 ?4 ^" N3 F2 b
  183.         IIC_Delay();
    , |( s1 s) X' y8 Q( m1 T
  184.     }" ^" Y" {2 X5 w& a! ?; U/ M
  185.     ; j* v' `& v( u' C/ N
  186.     return value;4 }/ z& I7 m. e7 L' H9 i. L0 V8 @1 w
  187. }6 O8 V& {2 F% W
  188. //BH1750写一个字节6 ^) q$ T+ A7 q& g' _
  189. //返回值 成功:0  失败:非0
    ! M* |* {6 J! k2 ~/ g( B9 b
  190. /*
    6 }4 M. v' ^; `. u: k
  191. *==============================================================================( ?% p$ B4 [% L% Q( o4 V
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    ! \4 z$ x6 C- t. E' Y$ T
  193. *函数功能:BH1750写一个字节
    0 ]& a& [$ j' A8 r6 v! p
  194. *输入参数:data:要写入的数据9 u) \" m5 R' t1 ?( m, f
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
      t1 D9 }: y, {' r0 }% @- [
  196. *备  注:无) j" |/ ~' r- b/ b8 y5 ^/ R
  197. *==============================================================================
    $ M1 \+ l  H6 b& a
  198. */
    . T% G: }5 h( n
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)
    9 `. R" U5 k* O1 e5 F
  200. {
    ! V% Z9 m; n  L6 F& c! w1 I
  201.     I2C_Start();' s. }5 r! ^8 J0 r% W! J/ L% {
  202.     5 Q' e# \# f$ w+ r5 r1 M% i: x: o
  203.     // 发送从设备地址,0:写
    & Q( H3 [) C; P
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);. u6 l- L/ R6 w! A3 x: J4 C
  205.     " ^  P# p% u* z4 u' i, P1 Q
  206.     // 收到应答信号$ _* Z" X* _6 L* J
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    ' @1 r" ]% H1 w8 h& r1 ?
  208.     {
    8 N& i6 Q/ r8 N  m% X. l5 V9 D
  209.         return 1;
    0 ]( N5 m% R3 Z% x' z4 K2 M/ @
  210.     }! H/ j( t; O5 M% c* f
  211.     //发送控制命令! M0 @7 a5 ?( a4 J5 ]* V% Q
  212.     Send_Byte(data);3 i# E7 I7 x: V0 F* h, i! N  s/ S
  213.     ( d! c" s, w4 O: m0 X. a7 z! C% G/ T
  214.     // 收到应答信号
    ' M$ v+ ]5 [0 Q) \6 g# L
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    + {: r' K1 H# n0 F! d) ?9 k2 u- h0 X
  216.     {
    / u7 `( e; ~& k$ w8 S+ m- a2 x
  217.         return 2;
    4 k/ o: b; H% F- ?
  218.     }
    ( G) g- j( O4 E  `. ^) U  W2 B7 T
  219.    
    " e" T3 f6 u9 M. O9 q
  220.     I2C_Stop();; E* f# i" {8 c, W! g+ F  K/ h) H& R
  221.     ! O9 _9 V) x6 o/ d) v: y6 B) F9 n0 y
  222.     return 0;! e4 K' u" p$ ]/ O& L. U7 ?9 a
  223. }
复制代码

3 e' I# y2 J7 m# x8 ~; r4.2 BH1750初始化程序
, D% a! N; a0 t$ ?3 P初始化包括两部分,一部分是初始化IIC引脚,另一部分是初始化BH1750。也就是给BH1750上电,并复位。- h8 P* [; [4 h
  1. /*
    # c: k! O' n9 j
  2. *==============================================================================: A  o% u/ z- m' ?* h" F. ]
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    , N7 z8 w* j# f' @
  4. *函数功能:初始化BH1750
    9 h  u. |  J6 b, H2 _9 r/ E9 L5 F
  5. *输入参数:无( {- F( z8 T, z/ [3 H4 j1 p
  6. *返回值:无
    ; P7 y- m# E$ Q3 l! Q; o
  7. *备  注:无
    + B" B4 u9 r9 J; e) u% D- p0 ?, t+ R# D
  8. *==============================================================================
    . j( K. O; ~/ t
  9. */" ?. v! n) t1 o9 ^
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    " S! y  m4 Y1 [; h/ H% H
  11. {4 ~$ D9 B6 |$ ?6 w; g2 E& n( d8 n
  12.     // 结构体定义
    * n2 n" ^" @" c  n
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    + ^$ L: Y& T- P9 l5 E  V9 W
  14.     9 `/ [- e' q7 c7 ^, x( Z" R6 B
  15.     // 开启时钟0 Y- N+ P  q4 P( t1 u
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);+ ]( ?3 x3 L) f( H
  17.    
    . E) A7 V% F4 M2 {$ C4 _' R; `
  18.     // 初始化GPIO结构体
    0 N2 n0 r! E, P/ v- ?7 I, ^
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  , l$ H7 O: m: N) ]: u3 R
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出/ V# b( y4 h2 O$ G  b1 p. \
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    1 C2 C* v# F: h, G
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);- j& t, w% P' P; r4 ?
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    * Y# w0 P- e6 P: o1 Y2 B$ [
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    2 c: E6 j9 D# s/ z2 c
  25.     % G6 W7 X8 c5 F# k2 S; ]% V3 R
  26.     // BH1750上电
    # o& O% e; R7 J- c2 o7 X: s) _/ O
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);- }* `4 n. ]1 q
  28.    
    1 Y- ?8 C8 V- o- x
  29.     // 复位BH17500 t/ y; t& ?, L* b, O
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);3 t8 }) q, O& S
  31. }
复制代码

, {/ i) ~/ \. p  C; K* X4.3 读取BH1750测量结果$ k. E, n3 @* v9 @, h
BH1750返回两字节的测量结果数据# ~8 [' H" T+ @0 C
  1. /*
    3 S  k. C. `1 J3 ^9 P0 G
  2. *==============================================================================
    ' }! A; l. V, h8 O; D- r& m
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure% G' p( Y( k9 Q0 [! c" ~
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
    " w2 w* `+ q  S& W
  5. *输入参数:无  ^: a: E" c* Z" x2 }2 r& E
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度6 u+ E' K3 j( L- I1 Y" G5 q2 F. C
  7. *备  注:无7 j" z0 o. U8 Y, e" f5 y" K% s
  8. *==============================================================================* n6 }8 J. f! l% L3 ^% s
  9. */
    1 e% X! y8 M+ {$ u' ~5 d
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    - s3 d" c, B, J( |! ^- [4 D1 J9 ?
  11. {- w+ X' D2 L( [4 S4 C+ o& \
  12.     u16 receData = 0;
    ) ]# K9 j4 ?1 d
  13.    
    ! l& X: I. x4 Y
  14.     I2C_Start();+ E/ b2 y5 N' S9 ?+ e( K$ S. O; F3 U
  15.    
    2 L  {0 E% l) `) G) k$ ]* X
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    * ]- }9 N  h; L8 S5 S+ M
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    9 N. y+ a3 T( E: P3 g
  18.     + i7 ]7 R/ O3 }4 g
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    ( u7 n2 _4 Q$ i2 @
  20.     {+ P" j, `: _( X2 M% T1 ^  k
  21.         return 0;
    : f5 X) \$ J% s; w1 H
  22.     }
    + c/ G  U1 N4 o" j) u* V
  23.     6 L( g: M8 J$ r3 g
  24.     // 读取高八位
    8 h% k/ ~% T' Z5 Q, W+ p7 L) V9 V
  25.     receData = IIC_Read_Byte();+ h9 l. O" H# z- Q, |. {* T! e
  26.     IIC_Ack();) D) }9 }4 B5 \
  27.     + H6 N- U! f& x# {( R
  28.     // 读取低八位
    - b3 W! c6 {9 T0 r# X" P% z2 @' b- c
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();2 ]% B7 g% b8 p, `+ F
  30.     IIC_NAck();
    4 J8 c/ c5 `* K  R( \, ~
  31.     I2C_Stop();
    - X' w9 a! l& |
  32.    
    & C7 S4 {, P. Q# e6 U: l
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据
    ( r. I6 t3 z  v* ?. c& z) `' i. F, C
  34. }
复制代码
: R0 z% D( |/ w( q" h7 O
4.4 获取光照强度6 X: @6 b# V' `1 K) S4 L2 J
  1. /*5 u# \: v( @& z8 w! |/ J2 e
  2. *==============================================================================
    7 Y/ ~, ~1 W" s/ l
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity( ^7 e# M" y0 w
  4. *函数功能:获取光照强度) F; E6 F# D& w  O- g) P7 `
  5. *输入参数:无8 y+ u  f; A' R3 B# A2 w% p
  6. *返回值:光照强度4 N6 k% n. y# V9 f& Z
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度; n7 K& M3 X- @
  8. *==============================================================================) Q. L) n+ }! b5 z$ a
  9. */: A0 c$ ]% f, R" G% m$ U9 J
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    8 O1 z4 O  o. j* J& K/ [* |
  11. {
    + l) @' M! W, U4 U: u" p. ?( P
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
    * F0 c5 @3 t; I2 C
  13. }
    7 l: E+ B1 F# B0 E  L
复制代码
! V9 s; o$ x6 O) @: |
4.5 相关宏定义2 S" g( m& U% C
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)
    ! p# M+ E) _& {  b: s
  2. #define BH1750_Addr   0x46! s1 Z' L5 \, @5 U' s  N3 U4 i0 ^
  3. , N  P, S! l- \2 X4 G9 `7 Y
  4. // BH1750指令
    7 q9 h) Q9 e9 k
  5. #define POWER_OFF     0x00
    8 q5 S8 V+ F. w
  6. #define POWER_ON     0x01
    % c, Q3 B8 m/ w) M9 F; b
  7. #define MODULE_RESET   0x07, X/ {' A( |$ D( K0 b
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x103 h" F/ a* ?4 S# `' ^
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    : ^% d# ]' j8 J  h" I% R
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    ' r  O/ ]  J1 V- s# t
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20
    9 z% w( K. {$ V5 z% h
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21
    4 U- h# C3 q% e
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23% S5 @5 R) o0 B# [7 ]& j% o' {
  14. 8 D7 ]& v: w; U- c. I* {
  15. //测量模式; k' G1 Y5 j0 Z' V
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE# U8 A2 h- S3 {: @$ O

  17. ) ^1 |4 w1 i0 Q1 c
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度: Z. {* ^& J- y0 a' L% b; k
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))" f3 E. D  E0 t7 k0 B
  20.     #define Resolurtion  0.5. `# R. P' C) l8 c. N
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    " `0 Z$ ^* ?. }" T7 B8 k, m/ X$ B, j
  22.     #define Resolurtion  1
    ; e. p1 O9 O/ q7 r/ [$ f* Y* ^
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))5 i- X) A# @4 I
  24.     #define Resolurtion  4) k: u' z7 o+ E( i
  25. #endif: h; d3 b! c6 e$ y

  26. 4 D* e3 }8 ?# X8 W, u( D/ c
  27. // SCL* i8 H+ r) |) m" @
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    ! }, ~1 l  @' W: t
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)* M) a, b4 a# f# E( M
  30. // SDA
    ( O" K  N6 q( }# s/ X$ ^
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)- a5 D0 G8 I+ D2 s
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    : Z( k1 I- ~* `

  33. 5 ]# V5 T" P  h. I) @3 v: w) W" C) G
  34. // 读取SDA电平0 U+ D- K: t- r/ N0 p
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码
! A& R% p/ a0 ?9 U+ E
% r# o# g# m0 x, x6 X+ P6 q
五、应用实例
* }$ ?% m0 I# S; M5 a4 E使用串口打印光照强度,main函数如下
- t* {! _! }7 m7 r( ]9 Y$ K5 b
  1. float gLingtIntensity = 0;
    * Q) y% ~; U: Z+ p7 ]) S

  2. # t9 h( D9 a5 _
  3. int main(void)
    7 ^# ~9 Y- t7 ~2 L  i" B( v
  4. {
    : \* a; H* V$ X
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化2 D. m: o6 B/ K* Z' H
  6.    
    : R; Y; d- Q' u# E
  7.     while(1)
    0 H* {* r# c& D. H' r  D4 g+ w! E
  8.   {
    " S# C+ I& i. _" q# D6 d# I8 H3 c
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度/ Q$ d6 k+ y; M" v' h; g
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    ' r8 H/ B+ s% @# F. K$ Q
  11.         8 ~- B$ w1 e0 r1 Y4 S
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    ( L) [6 c0 }% k; ^6 J0 B1 f* t8 c7 @
  13.     }
    7 f/ b7 o5 n* s- m
  14. }
复制代码

7 Q9 h( o; C" j) Q# U1 ^* X5 |六、拓展应用$ L' S3 P+ T2 V6 |- N1 Q
利用BH1750获取到的周围环境光强可用于许多方面,这里举几个例子,比如设计一个教室灯光控制系统,根据实际环境光强来调节灯光亮度,使室内环境光强保持在一个稳定的值。另外,比如做颜色识别时,周围环境的光照强度不同,识别的效果也不同。可以利用BH1750实时监测周围环境光照强度变化,不同的光照强度下,切换不同的颜色阈值,可以改善颜色识别的效果。这里简单介绍一下实现思路。0 q% ~* w  t5 l1 T1 w& l) A% N
$ O* A* e) Y  Y
6.1 实时调节LED亮度
0 g9 }2 ~( R* S' J# R4 b" {可以用PWM来控制LED的亮度。根据周围环境的光照强度的变化,实时调节PWM的占空比,达到LED亮度根据周围环境光照强度变化而变化的效果。但是需要注意光照强度与占空比的换算关系。. m7 a1 L. @3 X! X- i: `4 q7 e$ C

, [- ^) x& D8 r: i6.2 实时调整颜色阈值
' P- t: |- h1 I7 U比如使用Open MV做颜色是别时,在不同光照强度下,同一种颜色的颜色阈值不同,可以根据不同的光照强度,匹配不同的颜色阈值。
* P- _3 k8 R: I4 d8 x8 W4 W4 _7 e
" v1 p0 ^* `9 {7 W& M( x5 L转载自:二土电子
5 U% O$ q: v7 s3 r如有侵权请联系删除- S' n- A3 Y& e, a  O# d2 u& S  N

: F. k9 Q! w$ \% x7 y
+ a9 y* X/ Z7 ~! h& X3 x% N4 l9 \! L
( \2 I* |8 m& o5 U
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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