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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* R: h$ f5 P/ `! p4 c; b
BH1750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。* B- y# a) N# w! \
, {4 K* V0 E$ v

4 h( f7 M7 q, E2 H2 G
微信图片_20231023232803.png
# E! u1 T) E7 J) V, i
BH1750
# `, b: k6 p6 X$ \& f3 x
BH1750有以下特点5 e+ m0 C' e- D* }. u2 R6 }1 R
• I2C总线接口, q4 b, X- l8 f, d' k& l
• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性8 R* P8 v8 i) Z5 w+ `, ]
• 输出对应亮度的数字值+ Z3 P  @1 ~. e1 M# h0 k% p
• 高分辨率(0~65535 lx)
7 O/ u9 h; J! e8 {) }/ Z) H% C• 通过降低功率功能,实现低电流化8 V$ i, F2 \0 H% V6 {
• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能
, \' f2 o0 M  E- ^: `• 可以选择两种类型的I2C从属地址
2 S, k. h; y2 }0 |' q• 最小误差变动在±20%5 m; U' {6 i+ v( w6 r& q! u- j. I
• 受红外线影响很小5 R6 ?: ]- b7 [6 u" V
3 p8 q  V' H8 _
二、BH1750原理图
; s$ j% }1 h9 w/ @- S/ ?% g
* H+ l; o! [& m) y% h
微信图片_20231023232800.png

- z3 V4 b2 F& s$ ]8 e# f  N6 w+ Q8 }( A
BH1750原理图

. x$ v, b  |$ Q& x
( k. n# S1 A  ?
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
, Z0 P) O; L' S. `• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
" ]. h( t4 Z2 s2 [7 v• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
5 N( ~8 u! s+ a5 f5 j) s& Z  o  i3 B9 m• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
4 V2 j# R5 H; ?• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)
! E- K* [/ C: ^
) G  g: V% X3 D8 k2 H) V- k. YPD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。
2 k# d( [4 c! `4 Y  P: i0 [5 D6 w

( B, D; _( v+ I4 F- V三、BH1750数据手册# C# c+ J5 L& N) ]6 K
3.1 指令集
. w/ s( Y5 u$ B* r9 B
BH1750的数据手册中给出了一些指令
- E$ E  r, d  P5 U5 B1 v+ {1 A& U$ ?
微信图片_20231023232756.png

8 G3 P1 @( k: G: y$ Z; w1 N  ?- h7 R
BH1750指令集

! e7 {  L4 r7 a6 n/ d8 j* I' k- X
, J) [# M4 o5 N+ o; Y
- t5 [! `1 {8 o1 _7 }
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$ R; `: n, J( f/ v5 c6 M! Z% J4 A9 n* P' }! Z
微信图片_20231023232752.png

( R7 x; h5 Z2 i! Y
BH1750测量模式
; U6 k+ X+ H2 ]% s, u5 ?4 |2 P, E

1 G. ~  Z/ c  p- C; h" j, A! [$ @  b2 h# R
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)。, ?& G1 r; r& h
  z6 i* |( ~- K$ ^0 q+ p4 T, c

8 M* O1 d# z% M% Q5 u( E- V9 O3.2 IIC通信读/写# {) ~2 T; c( e
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。
1 k: ~. x1 q. y( }# t  k• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”
9 @! ?6 [) ]  w• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”
9 Q: a' j) S- ]& C+ E3 N4 m% }
+ W6 B- V! D8 x4 |7 g) w$ W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
# k3 q# ^; y3 j4 N: ]/ R3 Q4 F- J- f9 {9 D7 u- Q; V  m9 X; p9 a; M/ k
. T0 V. u% J; w6 ?
微信图片_20231023232748.png

2 d) J% x8 D! z* l3 u% k5 T) Y) \
配置连续高分辨率模式方法步骤

9 l0 G, ]; S( x
- S/ ^: W9 M# }; \" L
BH1750数据读取格式如下
5 A" F, j- `" c- ?4 A3 H# U' x+ c0 ~7 n- o7 S
微信图片_20231023232744.png
9 s! Y& t$ u# f) b  E
BH1750数据读取格式
1 ~( f+ L2 m. D5 z: D
1 Y" J: T6 j: y
8 W: G- y3 g& c) b" E
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度5 v+ ]% _( g  r, G
. O) J& n* G9 ^' Y* l' x

% J1 {& n6 D% @9 q% u9 K" ]: Y四、BH1750程序设计
6 u# z. Q. A9 u/ X1 G4.1 IIC程序

3 [# }. t# M/ P' ]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。  @3 @: q% }, j  Z0 E
  1. /*
    # q( R5 I* D4 I3 {- g8 g% F
  2. *==============================================================================2 y% q# I# h3 q3 l' C
  3. *函数名称:IIC_Delay# r5 `* T+ \3 @' [
  4. *函数功能:IIC延时3 a: d# n5 ?$ ?
  5. *输入参数:无  o) D4 @4 ]; C8 I/ B
  6. *返回值:无( X4 Y. P. v: ?! Q( J+ Y
  7. *备  注:数据手册提供7 N* L5 V% J5 n' F8 p4 c( E* D
  8. *==============================================================================
    * v! @: V+ L7 {# b+ X
  9. */
    " E  @! @. F; y3 y# Q+ x/ x6 x
  10. void IIC_Delay (void)
    5 }  Z. i+ a% E
  11. {
    " T' g. Y) C4 e% Y
  12.     u8 t = 10;
    7 |0 N" Q. X: Y# y
  13.     while (t--);
    ) I" s0 {1 t( P3 R) u; [7 Y; x6 r
  14. }9 @* o/ W8 @* e
  15. /*/ s. M6 r+ q! J
  16. *==============================================================================) P* [  Q# Q% |) i
  17. *函数名称:I2C_Start* L. m. e# l+ G. M" X
  18. *函数功能:IIC起始信号' w0 K: k; f! I! Z$ _. X3 |+ P
  19. *输入参数:无
    1 P/ g4 e9 t& m7 d0 c7 {# A$ {
  20. *返回值:无( i4 {% B$ [1 r- }9 n
  21. *备  注:数据手册提供
    4 K  ^1 U% N# u1 W( }7 |' R
  22. *==============================================================================( B4 W2 J+ ^, g8 N' d
  23. */$ }, d6 G/ _5 e1 G7 L
  24. void I2C_Start (void)7 S0 P2 _5 I' [4 k: P9 n/ R
  25. {9 L% D# r* \; o2 |6 W. W% u# v' G2 z
  26.     BH1750_SDA_Set();
    3 x" w/ o* }; c( k7 ]6 z$ G
  27.     BH1750_SCL_Set();/ c  e) N3 L1 z
  28.     IIC_Delay();: U) G, \  y& m9 r: B1 {. B
  29.     BH1750_SDA_Clr();2 `  L/ n; K) V) \- R! i( g
  30.     IIC_Delay();8 w6 a6 a$ D! Q8 R) I2 i) n( k5 y/ f
  31.     BH1750_SCL_Clr();5 h, @4 i8 s/ W1 L( h0 D
  32.     IIC_Delay();
    & m' |( w  ?4 M" @) p4 }7 H! o
  33. }
    $ ?4 u( M$ g, a) C6 v: S5 W7 @
  34. /*
    / S# {$ B8 ~* [3 [1 F
  35. *==============================================================================
    7 h/ A; Z* V* U0 j$ `
  36. *函数名称:I2C_Stop' z* [8 |' f7 |
  37. *函数功能:IIC终止信号
    ; j4 {( @' g) L* N# V
  38. *输入参数:无7 l2 w( ]. T, V" ^) a/ K7 u" y9 y# [
  39. *返回值:无
    / W- v1 X! K1 Z/ r& v5 t. P1 B$ O
  40. *备  注:数据手册提供
    . g: S& y0 ^8 M' M
  41. *==============================================================================( `3 _' H% N0 n$ ]
  42. */5 l8 ^9 r2 S2 t8 E
  43. void I2C_Stop (void)
    3 M2 e3 K3 g7 U1 ~
  44. {
    7 {: i( l1 B% E" D; N8 C
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    ) n% A. s' y+ b6 H0 y
  46.     BH1750_SCL_Set();3 q$ `9 e! u7 ^' k
  47.     IIC_Delay();8 g1 E/ w9 ]5 |* f* v
  48.     BH1750_SDA_Set();
    , O$ d3 s) T! ~3 s' N
  49. }' W9 c. m5 }) a: ^' p+ {
  50. /*7 I# z# u6 w1 ~; X8 {, Q0 t, c: \, y. ^
  51. *==============================================================================, c" B+ g3 F3 u
  52. *函数名称:IIC_Ack
    5 Q* Q3 ^' o5 L; F: D- b9 _' H) }
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号" t8 [5 N; I! T! w7 A
  54. *输入参数:无
    6 J3 g7 M  s2 A& {8 P# O( r
  55. *返回值:无6 ^; M% a! l9 s7 v$ _$ v8 W
  56. *备  注:无
    % Z2 i- h. {& W9 H. z; t% [
  57. *==============================================================================
    ; G9 r6 w/ O* A' n4 F# x" ~# D6 \
  58. */
    / h  S  L+ N7 D. t. E; L
  59. void IIC_Ack (void)
    & r& z5 {# h/ u" z8 y" J- L
  60. {  T; X0 ], a. K
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    3 y& @) @8 ^% G/ E2 e$ c! E7 I
  62.     IIC_Delay();
    . D, m  D" D! N9 ~6 A; h3 M
  63.     BH1750_SCL_Set();
    ( X: _; w( ^5 U  q  n. ^
  64.     IIC_Delay();
    ' v" z. ^* x6 {3 L% `' _
  65.     BH1750_SCL_Clr();( M# K* Q( m0 T! t! W5 J
  66.     IIC_Delay();
    " m4 @8 _6 I9 ~8 L1 C0 R
  67.     BH1750_SDA_Set();  V& g* `. W# e( T) b: @. R
  68. }: F8 \4 S. s& N; g: b' g* j8 h
  69. /*
    0 ?* n+ U- Z$ u2 c* c
  70. *==============================================================================3 O# a4 [5 [) x4 i- I! g, O
  71. *函数名称:IIC_NAck+ K3 f% d  k5 F0 U9 o0 f
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号/ X( G8 A, \6 G  Y
  73. *输入参数:无/ q* j( z8 S! f3 m0 D
  74. *返回值:无
    , q7 ~# d5 r+ O8 P, x. D1 v+ f  A7 B
  75. *备  注:无6 n9 g, o0 N& j. S" H# T' u6 S+ k4 l
  76. *==============================================================================( X7 v' y; S  s& N( F1 L/ k) }
  77. */
    # U! c- `- V" z8 [
  78. void IIC_NAck (void)1 [, V# e7 p) F  x* m: O
  79. {
    * C& I, d5 v. C/ G
  80.     BH1750_SDA_Set();
    6 v1 T- d$ C) S% P# O
  81.     IIC_Delay();: ^* e$ u% ?1 }' Q3 }) y9 m
  82.     BH1750_SCL_Set();/ \  z; n! _9 B0 G; U1 E
  83.     IIC_Delay();
    % k# H6 }8 ]; f& e( ^
  84.     BH1750_SCL_Clr();% l* }" \$ _0 |
  85.     IIC_Delay(); 1 s0 M$ o" ], o  e
  86. }. Y( Z, G' x# e$ p
  87. /*
    * b! Z- `0 J# X3 Q
  88. *==============================================================================
    : }, ^* H- @! D' n
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    : ], P9 {3 g# \6 l7 e
  90. *函数功能:IIC等待应答1 f' I7 Z$ X; p
  91. *输入参数:无. d* w( v8 O$ |+ ]& Z; t
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
    ( v: r0 H" V) r  _
  93. *备  注:无
    : ^0 Q" M# E  w% s
  94. *==============================================================================
    ) k- Z5 j9 ^" h. ?' H2 Y
  95. */, y$ q- z: o7 u. q  b: x
  96. u8 I2C_WaitAck (void). w  C7 c: I. c0 p1 E4 }) k
  97. {
    3 _3 H, n& K4 s  m
  98.     u8 re;  v2 c0 ^* l$ ?0 A& H. S, F6 h: P

  99.   b, b8 f3 R, r$ L, c
  100.     BH1750_SDA_Set();& W( T+ J$ l- `. x/ v
  101.     IIC_Delay();
    1 [- Q+ K* Q- d* T
  102.     BH1750_SCL_Set();
    9 S$ i6 ?: C, z# E
  103.     IIC_Delay();3 f8 ?* V! M) c6 ?0 n! x: G
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())  V- h) b- O3 o. P* }* z4 [
  105.     {
    / a( t5 x/ ]0 c) ~& ~( Q
  106.         re = 1;2 N4 @7 P$ R. X1 P, b% a
  107.     }! Q! q$ S; g# g5 a( h2 G# @
  108.     else
    . w& z* G4 m% x; h/ I! y3 P: U
  109.     {- s& G: `1 G' e/ r
  110.         re = 0;0 B/ B3 g5 H; z" r4 ]: o
  111.     }
    ! o: O! k0 V6 i% y% y
  112.    
    ! v: W, ~" ^, W" B  W, K
  113.     BH1750_SCL_Clr();
    2 x7 b0 ~6 v5 N! c, d
  114.     IIC_Delay();) F  M& S! P9 t
  115.    
    , K+ a! ?. T; l
  116.     return re;
    ' K' v1 Q9 f% G, }0 y- p" l& P$ l
  117. }/ a5 m0 k# Y' [8 x9 r$ d
  118. /*7 }) u+ E3 y- S  g" ?0 \6 Y# z6 H
  119. *==============================================================================
    2 D1 o5 |4 |9 B' b) l
  120. *函数名称:Send_Byte
    , D& l6 O$ s0 d8 Z; H  h9 G7 W
  121. *函数功能:写入一个字节
    6 ?" K- D) O5 V3 l
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据# V( g& f7 Y& L( ?: B0 x
  123. *返回值:无
    ; J- R8 y( i1 T4 u4 Q2 f
  124. *备  注:数据手册提供8 \8 _' r1 c6 i& I% ?: z; N& w! O
  125. *==============================================================================
    ! ~9 e. n  G2 P0 A1 ^
  126. */8 f  W' A' r6 Y5 I8 f! t
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    $ ~3 P7 b8 l; k. R( S: a; H) A
  128. {
    ; s0 b# i4 P' ]! d' t5 c, Q
  129.     u8 i;$ i9 H9 S# c8 I/ a. b, {
  130. 1 D8 f5 I: X* A9 m( k
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)
    " q9 u! Y) P9 X, @% p  `" V* l
  132.     {
    4 P# p! J7 l; A' s
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入: j! j. W$ I. ]9 j+ _
  134.         if (dat & 0x80)
    . m% Z+ D: H) B# s+ J5 g
  135.         {5 j2 x- D, v! b
  136.             BH1750_SDA_Set();
    ) `. i1 b# M" R2 M
  137.         }
    ' s9 U2 C! [$ O8 I( c' X# t
  138.         else
    7 y1 ?% C4 E6 B) |9 }
  139.         {
    8 ~- Y# I* t+ z% y3 D$ d* W
  140.             BH1750_SDA_Clr();  R: W% B1 R- e
  141.         }
    / U2 ?- W( V# s7 K  Q
  142.         IIC_Delay();
    $ p( I0 H/ i6 o! x. B
  143.         BH1750_SCL_Set();
    ) Y% W0 `2 P# i) [: o1 c
  144.         IIC_Delay();- R! M2 s6 K1 L' J' e% A# A  k3 M
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    - m8 B; o! F2 d% l. ]  \
  146.         6 y7 z9 b. m' g
  147.         // dat左移1位
    . D, ?2 e2 Z" D
  148.         dat <<= 1;3 Y, ?5 w' }( t( r
  149.     }8 T- E# o% k+ q$ W0 @0 V
  150. }& s8 m0 Q6 W/ F, e: q
  151. /*
    % z) E& n" q$ S  Y$ q: W( Z
  152. *==============================================================================
    0 t. z0 V1 V% w
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte7 W  z7 {& U6 u$ a, `6 L# W+ X
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据
      }! t( V  k/ J: g: \% L/ w
  155. *输入参数:无1 O- `; J" ^  h% k
  156. *返回值:无  w! a9 |* z4 T5 Z  |
  157. *备  注:读取到的一个字节数据
    ; S. [6 U# j% b1 M& b2 a! \
  158. *==============================================================================2 X% B) g, X( w3 b  J2 u
  159. */4 T4 `+ E  X4 E5 _
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)
    , u" H0 y2 ?4 x$ v" @
  161. {5 f& o/ b- x& R5 |( F1 [% u% a
  162.     u8 i;: }0 a3 K/ F& g; z# ~9 G+ t" |
  163.     u8 value;
      J% G% X; e' b% ~" p0 u5 g
  164.    
    : |$ K! c, q7 X
  165.     // 高位在前/ J, Y! P. U) ^0 p
  166.     value = 0;
    % ?$ l7 h8 T- i. b
  167.     % P* v: w: Q+ ?; M* K( f) ^, p
  168.     // 循环读取8bit数据
    " J; T) Y2 f  p9 \; U/ L
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)
    8 m, j: g9 r+ b, Q. f
  170.     {
    + X; x* _' L. _
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位. h: [( G, O! F. D
  172.         ! t# }. U, g6 Y0 B4 m0 S
  173.         BH1750_SCL_Set();
    ) k7 ^, g3 E, h2 b
  174.         IIC_Delay();
    % c; r, I# a+ n7 x: i
  175.         ; V9 Y, }- O1 Y2 f
  176.         // 如果是“1”- T6 N" D8 T. L! @- E
  177.         if (BH1750_SDA_DATA()), w; A- Z5 g: }% U9 R$ Q
  178.         {- `+ _6 Z" u: w  H+ Z
  179.             value ++;
    2 l1 D* A: a  K) u
  180.         }8 M, u/ D7 }6 s7 P4 g( P
  181.         % d( A  C  ]* Z0 c! ^7 J
  182.         BH1750_SCL_Clr();! s8 ~8 M" o7 u, H* k& P+ j
  183.         IIC_Delay();
    , _3 f- L: H% K& X# q
  184.     }
    ) g" C  z4 z. o0 E; s
  185.    
    0 E9 `; a$ T- K) _( c0 _' b0 m9 k9 z
  186.     return value;
    * v" k6 D; T' x( c, X/ ~/ E
  187. }; R9 h; E* C4 N! ^7 Y5 w& u( D
  188. //BH1750写一个字节
    $ W* E* k  N& [- Q* |6 a
  189. //返回值 成功:0  失败:非0
    / F5 D8 r6 Z* r9 a- r/ n
  190. /*7 |" s, l. k- j, f' G
  191. *==============================================================================: }3 z- G0 B$ A( k: a% U
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    " n  b$ f* J- k0 W2 ?
  193. *函数功能:BH1750写一个字节4 I! w( Z4 H8 p; f& ]
  194. *输入参数:data:要写入的数据
    : S/ X6 x* k) `8 e4 P
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    6 `. R  Q2 n' d7 B) q# a
  196. *备  注:无% B4 @/ ], a+ _2 x) q8 ]
  197. *==============================================================================
    . y+ \! N$ x# n  c
  198. */  m! d  M) I  a- z
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)% y& t8 S. u9 {1 F+ L8 U3 l
  200. {8 _" O! F" N' h7 m+ A& J  u4 c1 Q
  201.     I2C_Start();* \" I  t! _9 s
  202.     8 A" V; b% n! d: |5 ~1 S+ H4 k6 {
  203.     // 发送从设备地址,0:写
    0 w& _) `& _. L+ i
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    " O( ]; [5 J! o/ `3 O
  205.     ' k+ t' F- k$ N
  206.     // 收到应答信号
    # {  t' C$ X1 T+ B  z7 W8 S
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    3 Z* q) I3 g8 x: W3 g; @
  208.     {% D5 S. V% `0 Y. d2 K# F# ~* w. K
  209.         return 1;
      s8 @* Q. Z2 u8 X
  210.     }
    + }% Q, c2 a# Z0 B1 a* [
  211.     //发送控制命令  A- B0 {" Z0 \4 f; y& H
  212.     Send_Byte(data);
    1 R: V$ h0 q$ g/ _6 X
  213.    
    ) @8 n5 b$ ?% b$ z9 J1 w0 y' Y
  214.     // 收到应答信号
    ; {' D1 C) Q; P4 b& n" r& N0 G' L
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    ! }: R3 A% `6 r8 o0 _* @9 Q
  216.     {; R2 p. B5 q# S4 k9 |
  217.         return 2;
    $ M$ i3 M: U/ k  C) ~  M
  218.     }
    " \5 ]7 O8 t2 |/ q; \
  219.    
    2 S1 U9 ?% @! z% A6 s1 G6 f( j5 {
  220.     I2C_Stop();" H$ m1 A# v% v/ T4 G
  221.     + d( s1 z' n4 c4 D! B
  222.     return 0;
    9 l  [  Y9 ^" J' G& s8 h5 A$ z
  223. }
复制代码

6 y5 e4 m1 m( L+ Q4.2 BH1750初始化程序6 q2 |9 o! f! R4 K
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。
2 D5 r% d' G0 n: I/ R, ?- J! V0 r
  1. /*
    & q1 A. Y5 D4 n+ s/ n1 p- I0 [" g
  2. *==============================================================================1 ?0 i! P* c. p: B2 j. {
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    * a% ~2 S8 s$ j% |; T# S( b/ r
  4. *函数功能:初始化BH17501 h5 ~& ]; a& i! R( F
  5. *输入参数:无
    * g) ^6 g5 W+ W- @; d, B/ V
  6. *返回值:无: ^- U4 }- Y* t; S, w4 t
  7. *备  注:无
    / a" f) b: O( {0 u8 Y
  8. *==============================================================================
    & r* J1 K' F( D5 J
  9. */1 e1 s5 a6 D* J/ L5 @
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    * m# F5 J: C* v, q
  11. {
    3 k# a$ l: |7 x4 B! v
  12.     // 结构体定义
    ; L$ m& B! m$ u8 [
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    * S+ [& O$ d0 v# |# P7 s
  14.     7 ?; \8 G+ d( G/ X9 s( r
  15.     // 开启时钟
    2 w# l6 g, P. q( U& `: E
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    3 \+ Z" c) G9 y" D! v
  17.     + P  |0 c9 ~2 I1 j9 o3 e' G
  18.     // 初始化GPIO结构体2 m" @* _! ~9 U- h7 K- M/ C
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    9 z& h) \. K: V. h; |$ e* P$ b
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出
    $ k; @$ q: F5 Y, }: n3 P
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    - y$ D9 }" P) |  S* ~
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  V+ |7 \& z" b
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    2 h* n4 o' c8 m  s' m
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    0 {- _, }# k# u3 m% I
  25.     2 _# F- y" A  `, O/ k7 u6 e6 [' G& F
  26.     // BH1750上电, O4 |7 O" p- h6 |
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);0 x- |4 k) U) k4 [7 `" h' |2 T
  28.    
    , i; V* I) p* B" H
  29.     // 复位BH1750
    8 H% n4 X& z& ]$ ^0 M5 L
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
    % t7 V6 C- }8 ^! g) B
  31. }
复制代码
: i' m8 R1 d) q% x
4.3 读取BH1750测量结果; }& J7 x8 s8 B0 c1 ~
BH1750返回两字节的测量结果数据
9 ~9 o2 L0 b0 l* B! Q# h. R
  1. /*
    * R  Z/ `* |& n
  2. *==============================================================================" U6 }" s1 z' V+ R1 E$ y9 L
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    8 l8 }$ O/ ?9 E* Z1 d" X  @: `
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
    . s1 q2 n2 _) ?0 b( M3 R
  5. *输入参数:无! k$ w* Q* g) L& Q  t/ s
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度4 D$ n+ I) F) u/ s7 G5 X8 H" j; Y
  7. *备  注:无2 @, @( i* O  T8 m
  8. *==============================================================================+ H: w8 i# [; m1 q
  9. */, {  J# L0 \8 ~9 j4 I3 @" ?
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
      C( _/ V$ M. L5 _
  11. {/ L: S3 ~' O, s0 j- E7 p
  12.     u16 receData = 0;8 E0 s* Q; c( R8 R& ~
  13.    
    $ S) x% E; X4 s/ q( D
  14.     I2C_Start();$ E7 U- l" h# |6 {$ V) g
  15.    
    . ?& \6 x- f( p. q4 Y
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    $ |$ b- C- H" L% \; V
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    0 l5 v, H! I* `  ]1 c% r2 P
  18.    
    6 y. E, U' a6 d) S
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    ' H' X( f+ W  s+ |! l  }* ?6 s/ ?
  20.     {+ i! ~4 ]$ S. B* n# ~5 P
  21.         return 0;
    / g6 C/ }( S% b0 f  f
  22.     }' n$ e) Q: ^6 ?8 R) |
  23.    
    + E6 h: u7 I; U* e
  24.     // 读取高八位
    : W' C) O! X3 L! s8 n$ ]! k
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    4 K# k, Z2 [8 }6 X
  26.     IIC_Ack();
      q; c/ a7 ~; z  k4 q) w) r
  27.     4 M+ A( {0 X1 }& U( j/ u
  28.     // 读取低八位) L7 e3 t2 e* r" u  z
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();
    5 ~1 X+ I" O6 y2 Z% \( W; u
  30.     IIC_NAck();
    $ M3 P, U, y8 P% j' T
  31.     I2C_Stop();; d1 c' D+ [2 I5 ]! e- J1 K) d9 F
  32.    
    9 b) S/ L4 h* E0 \" e
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据
    5 E1 Q+ Y4 H1 |; O) t! ^
  34. }
复制代码

% _" I6 c% z5 Z: n2 \) J* q1 H4.4 获取光照强度. o: I5 y+ g9 |$ F4 H9 Z& G
  1. /*
    # C% Y1 I; V& `/ x7 I: g) `
  2. *==============================================================================
    * E; `  _8 j0 L# p: g
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity
    9 A- g  _3 |9 `# b, g% [( N
  4. *函数功能:获取光照强度
    " z) N: [) z" F4 I4 W
  5. *输入参数:无
    9 E& n4 K2 O( v4 F- g" o
  6. *返回值:光照强度/ J5 X4 n  f8 Z4 T4 _
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    - F  j" i( Z- I
  8. *==============================================================================
    : M2 Q7 H% q! o9 }1 }, m# C
  9. */
    # C1 s- R! y" o& D/ D) l) \: I
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    0 |5 j4 y0 C; O& t
  11. {4 e; T5 e; Q; k( ?
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度9 v, A% K3 c; o2 T3 F' N
  13. }
    2 f6 ~, C  F" k$ P8 \
复制代码

) E8 v% d, W7 }( m$ P4.5 相关宏定义9 `- ?% X9 ^6 w8 X0 n0 U: n
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)
    ( U1 Z# t! T/ D- C. d
  2. #define BH1750_Addr   0x46  D% d( w) b1 @: X5 o+ i
  3. + u' f( p' t8 T1 C$ q0 s) Q
  4. // BH1750指令
    : ?- e, w, K4 l- p* u; ]
  5. #define POWER_OFF     0x00% N& j4 |+ i+ ~1 M, y# w
  6. #define POWER_ON     0x01- C9 z6 O' {0 B, d5 t
  7. #define MODULE_RESET   0x071 n+ p7 c  h8 K9 P
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10
    0 E6 u8 J6 h1 Y% D
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    ( e$ q  D2 W4 C# b
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13! |" k4 j" s3 g7 t; J0 ^
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20/ S3 g% t& S' q/ H. F+ f! i9 R
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x216 `: |( s7 x9 C3 D
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    6 [, m! I: N7 Y5 V" y, w
  14. # n# t1 P2 [* r. P' e
  15. //测量模式
    $ {3 N3 t+ j0 H* A* Z, C9 t. I
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE! ~4 X1 i( n* k" D  ^/ Y; R
  17. * S0 a8 j* F& D* ~  D( n
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度5 k6 E# C. `7 z2 Z( F! N
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))8 X% O9 v4 u3 Y% p, L
  20.     #define Resolurtion  0.5, N+ J2 x( z% p# m2 I3 P
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))7 b9 n. v+ }* \) [% U, `( T+ F
  22.     #define Resolurtion  17 B( s: E9 x/ Z8 U
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    2 X: M9 x# {( i
  24.     #define Resolurtion  4% V. z8 B, C; h$ h; x
  25. #endif
    . _# g# g3 I; V8 W" y

  26. . B& t2 |5 O$ {, V: w
  27. // SCL
    2 H3 T/ v0 |' G; g. D& P1 E
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    0 ]; f4 h# w) m, Q. H9 |
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)0 B3 }- r" K' L$ Q8 o  v# c3 m  V
  30. // SDA
    , l# m% P. e' [& b4 J$ w
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    7 H! f& _5 a' i1 P" P5 f# i" w
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)5 ^0 c+ H6 A7 H6 V, \% Z

  33. 6 }1 Q) c% P* g& w9 ]7 f
  34. // 读取SDA电平3 G" s! M- \: C) U! X  u
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码
! u* F, Q( O9 o. @  X: j4 H; P4 w

" B1 k# ~6 ~6 ]) r五、应用实例) _8 _$ X+ f! g& Z+ c' ~# ]
使用串口打印光照强度,main函数如下8 Z! @0 m8 r. D% v9 h8 l* P9 E
  1. float gLingtIntensity = 0;& @- j& y* _- v0 A

  2. 4 `& B  U  l1 s; t
  3. int main(void)
    8 e$ M* O8 h4 L! C( z
  4. {
    / R, V# W/ D+ z: B5 K
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化$ q* I" C! `; h
  6.    
    1 B0 b. W2 ?" V
  7.     while(1)
    4 I7 P$ r! ?& o. Q& j! D  S% i
  8.   {( N3 v6 z  p; i% K) _, T
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度
    ; m8 V' D4 \( b
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    / H  I& C8 t5 W; ?) B6 c5 i
  11.         2 }/ B, C* K2 o0 @' D, \
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s$ |2 E) J$ K! U* r+ K) t
  13.     }! f$ e+ v0 C4 g
  14. }
复制代码

& n8 b9 e3 G" k! C, Q六、拓展应用
' s$ A0 q: b) Q8 J! 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。
3 f3 ~. O' e* [, M. T6 B) b3 K) V/ U
6.1 实时调节LED亮度
7 Y! T& d! V) ~" o7 y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。
. R, M8 g  U* s' `& O

: Q4 G2 I/ b; B3 B, k- b9 e4 o6.2 实时调整颜色阈值
. D9 r: g4 I8 ]5 C  Y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。- J( h: O& J6 K9 H% [- C
3 o% i4 w( @( j" ^
转载自:二土电子
+ z, H; N6 w3 `3 I( q6 c如有侵权请联系删除
' C3 l' h8 K* }: Y* b; K! ]2 ]
! `7 G$ f0 M( B
& \! S  w9 ~" J: n

: p+ q+ Z  ?3 ], g; b0 Q$ Z6 l
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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