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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
3 I3 D4 o& w" R" k& m$ DBH1750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。; |6 |( [$ E$ X+ U. V5 i/ k+ S

3 I" p# d6 P3 |# b

* k! M2 v& N' n- a7 w
微信图片_20231023232803.png

9 R* z  g7 {- I4 y
BH1750

) |9 T- t- ~4 U1 o* h/ x
BH1750有以下特点
5 ]* B% M0 M1 D1 O• I2C总线接口1 @/ t. ^) s+ M* Y% `
• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性, c& I- r, N5 l( H9 _1 T' k
• 输出对应亮度的数字值& v% d& Z. k& l; x4 g0 j+ p. v
• 高分辨率(0~65535 lx): o$ G* u" u1 T2 C; U. @) v" F& Q
• 通过降低功率功能,实现低电流化
" ]* ~+ M# `1 i/ d9 |• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能- d1 m" X, m* p2 j! l& ~; `
• 可以选择两种类型的I2C从属地址. e/ i' \" G" y9 M0 {$ ?
• 最小误差变动在±20%
  Z  M. _5 z  @( h. F7 E/ L• 受红外线影响很小
- v' f2 S, b+ f1 i, L% ?* ]& e- m: ]; X9 `
二、BH1750原理图% N9 C8 b" o3 Z7 S  [& B- q

+ b+ k, J0 M% \: q# x
微信图片_20231023232800.png

' |( G  h4 i- q: I1 d4 k; y4 V# y; W4 p2 X1 a+ @- Z5 _; `0 E
BH1750原理图
3 G( e3 R2 `8 v6 b! B$ E/ K& y+ @. G
% e+ v6 q% C$ @. [& ?
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管% e/ V7 ~* t9 H2 D5 A! E' v  m" v
• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)# E0 Q9 c2 M/ L6 p; _+ z
• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
4 P6 h& [7 c8 g. ~9 P2 q% c4 D+ S• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)7 X4 N9 |- V8 |/ V
• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)
" I% Q& g! a, N4 m4 d1 B2 E# Q/ N% d/ r2 h8 e3 w  i
PD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。% I, N, s: ]4 I3 j

1 o7 ^  U' T6 z- A5 Z% @7 f三、BH1750数据手册, F5 X3 V$ O' E7 a% X3 o
3.1 指令集

" t. }; D, {* t7 ~8 O, L6 tBH1750的数据手册中给出了一些指令$ D; ?% j& w/ w# y
* D' {4 H# V4 o' V5 F3 ]0 G: s
微信图片_20231023232756.png
& @2 w8 ^# W+ C5 _) G( E0 r
BH1750指令集
: Q! M+ ]% y0 A( f; j2 |) J
4 @# k  l* v/ X  O

3 H, |% ?) P  e) T- x2 f
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
. D" h  s1 {- @; z5 l+ z
% s: z. `9 D9 I8 @) V+ m, S
微信图片_20231023232752.png
& l1 |6 U. T4 e! A9 b, }- L1 |
BH1750测量模式
5 `+ I3 v8 j+ _% q

* F+ d, _# s% k. d0 L, k. d; m6 c6 k9 \: q/ e# W  C/ A
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)。! v# p( I8 X+ r
4 W5 c( S7 w# V1 W
2 q9 g9 B! Y/ }( s  t
3.2 IIC通信读/写  p1 z+ R1 p& q% C
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。; E6 c! A  w$ n5 C+ B- a
• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”* @: d/ ?9 v& U8 L% W- R
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”6 n; N3 v/ K# Z$ f. T4 f7 R
- v8 q8 D3 n5 I) s
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
0 o# L' s: T7 d' E+ V; Z5 I
; e/ {/ q$ y  L8 w
6 S" s: l5 r( N. J9 ]
微信图片_20231023232748.png

; e7 G" l" v: P! o  t
) K. P' H5 p+ l" F7 q3 g
配置连续高分辨率模式方法步骤

8 c$ P+ C( _5 w/ x" e9 B: |
) V7 O6 a0 s" }0 `3 J4 h
BH1750数据读取格式如下
1 ]; ^4 q' x6 X) Z! f; U# G9 ]$ [6 n
微信图片_20231023232744.png
5 N9 U+ d9 V- I0 C/ \8 P; z
BH1750数据读取格式

/ {3 W1 C  m3 U/ o- a
& U. }3 I9 t  C: }
/ E6 D" v6 b, G% \
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
2 N5 c/ y3 j! E, D3 n8 S
, L( }1 M& _  @$ u/ U, k

' `' g6 T- m' y9 H1 n四、BH1750程序设计2 {2 Y% ^' e- A! i
4.1 IIC程序

4 s! ]" P" ^( W& ?. M2 t/ f# h0 s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。
% R( Z: [' Z! @& j5 B8 C
  1. /*2 z. b$ L% v( c& B/ G: }
  2. *==============================================================================
    9 [" g8 w# T# ^5 |+ q9 t) B
  3. *函数名称:IIC_Delay# h# q& k6 [8 G
  4. *函数功能:IIC延时
    # h; y2 |0 d- M) E) |% u
  5. *输入参数:无) J8 g% y; t' b; C, b4 A( p
  6. *返回值:无
    # a$ x& [# Y4 _9 W8 p! f
  7. *备  注:数据手册提供
    ) f2 W* P# i' I) S2 x8 \: S
  8. *==============================================================================
    1 k' V; Z) G* F7 O3 ^
  9. */
    4 Q7 o5 Z2 ?# k$ T" |! s
  10. void IIC_Delay (void)
    9 E' D6 A  _3 y0 H- q8 W2 F7 L  o. W
  11. {, a) K, F% r! L  U$ m
  12.     u8 t = 10;8 J" m: k, G' b; I
  13.     while (t--);4 t( g2 x) i: q, p0 T3 `
  14. }
    + s6 {$ H+ @* Z! l$ c  g* c
  15. /*5 {0 \6 f& f" P7 p* M  M$ m
  16. *==============================================================================5 x4 i* C3 L9 d& P; i8 O( X
  17. *函数名称:I2C_Start  S" q8 ?5 s/ \8 c- K8 d, z
  18. *函数功能:IIC起始信号. j" _  ]+ u1 T; r, F. D
  19. *输入参数:无
    " J+ P& x( _8 n
  20. *返回值:无9 s: ?/ k2 o# O. Q9 @1 y+ ~+ i
  21. *备  注:数据手册提供+ w( B( M5 f/ l
  22. *==============================================================================) C) j# I8 r% K
  23. */
    + Q( ]9 ]- E; J: S/ H% w0 s# }
  24. void I2C_Start (void)# \; [" t! ~- n6 ^, ?9 T( }7 i
  25. {; r" [' [7 Y, x: y0 l
  26.     BH1750_SDA_Set();
    0 J) l# ?6 U6 @" J& a: u
  27.     BH1750_SCL_Set();1 D7 w# T  V/ e* p7 J
  28.     IIC_Delay();" v, x8 ?7 O. Y3 Z: |9 Y4 [2 I2 _
  29.     BH1750_SDA_Clr();3 d. B* R/ z  `3 ]
  30.     IIC_Delay();; }0 ~+ m  n$ Q* y& ~: y9 @' M
  31.     BH1750_SCL_Clr();
    5 V4 ]2 G' ]' e
  32.     IIC_Delay();# g; J$ u0 P. `* v
  33. }, p  d# W# u5 `( C2 _
  34. /*# a9 x, T  J4 a9 f, k# j2 y# A
  35. *==============================================================================; [3 B4 ^2 Y2 ~/ u
  36. *函数名称:I2C_Stop
    $ |" ~6 E% I& p1 [$ q+ ]* D$ |
  37. *函数功能:IIC终止信号# i1 C9 f% _; {
  38. *输入参数:无
    , C, d, y) g7 d6 S4 D( D
  39. *返回值:无; ^$ z# t+ w$ ~0 ]( H
  40. *备  注:数据手册提供! e& X' ^$ Z& {* P( m* I
  41. *==============================================================================
    ; C1 L6 L1 K9 {) |; ^4 H# p
  42. */
    + d3 u2 o1 A$ l" N6 H5 r
  43. void I2C_Stop (void)$ k$ \) q; ]( p- ~
  44. {
    1 N6 ]% e. y. w
  45.     BH1750_SDA_Clr();- X. L8 i& W: @3 L2 `7 t( X
  46.     BH1750_SCL_Set();; S+ B. d& F6 u
  47.     IIC_Delay();- U; i7 \  \4 h) V8 @3 H
  48.     BH1750_SDA_Set();
    0 b3 d: `) {3 {8 `: F
  49. }
    , x$ V1 D9 C( X: o) N/ J
  50. /*: R2 y- ^: \9 W) V0 N( }, |1 x3 y
  51. *==============================================================================  o6 S' K$ K6 ^5 \5 \3 }/ ^5 n
  52. *函数名称:IIC_Ack
    , z/ f% Q: c& w, n! B3 Q% s1 W
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号
    : X9 B; L# w) B, F- S
  54. *输入参数:无8 h, R7 j' K% h4 t- q; X, K
  55. *返回值:无
    , _8 q% s" t: r! F: Y5 r: W* _6 t
  56. *备  注:无
    7 O9 R' j- H  S: |
  57. *==============================================================================- c& |8 }- l1 @# C& j7 v9 a9 B$ Z
  58. */
    + `5 v6 o3 }0 \; ^  |; q6 C
  59. void IIC_Ack (void); k+ A6 ^$ L- ]- h1 v5 }& D2 R; e& k
  60. {3 d% |3 [$ G% [6 D
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    4 U6 g; J  L4 L9 A7 x' ^
  62.     IIC_Delay();# u' w- ?  R9 H- h8 I
  63.     BH1750_SCL_Set();; r9 k0 }2 p2 N: E  E2 n
  64.     IIC_Delay();
    ' N: z: P* s+ o. o( Y, _# z3 a
  65.     BH1750_SCL_Clr();3 d0 k$ l: I, b, @
  66.     IIC_Delay();
    $ f# W, d$ @+ J6 |
  67.     BH1750_SDA_Set();
    6 J, K: {* f# n) o& {+ X
  68. }" n( A$ k7 |5 I, h) M* d' b
  69. /*
    3 z, P8 u0 h6 g
  70. *==============================================================================
    6 o0 P7 l( s! p6 {: q
  71. *函数名称:IIC_NAck" f& \1 K7 d/ a6 Z
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    ( {% `: g& f& W1 _+ r
  73. *输入参数:无7 _$ E5 B( r, M8 ^- F% s5 d9 P0 G
  74. *返回值:无  J' O/ H9 H, c1 T5 c
  75. *备  注:无
    & n* O& m1 D* Y% |
  76. *==============================================================================6 c0 ?( i- |4 q- S! N$ z" n9 N
  77. */5 C. w! ^+ _7 n- S
  78. void IIC_NAck (void)" S- ~. J! z& @  x  }
  79. {
    , G9 ~$ f- W+ @- Z0 \
  80.     BH1750_SDA_Set();
    . b& P$ I$ F: m* U
  81.     IIC_Delay();2 u/ p' z) K% }0 d) s
  82.     BH1750_SCL_Set();
    ! W1 O6 E& `+ }2 Z- b3 w
  83.     IIC_Delay();
    1 p% M+ A$ d& E; j
  84.     BH1750_SCL_Clr();
    ) N& J: }; m& h3 C* C
  85.     IIC_Delay(); & {/ D# @4 @( M
  86. }% A- X( O. V. T8 D" c
  87. /*7 j7 M9 n% E  y0 z) l- C1 J
  88. *==============================================================================
    * c: l: {6 v. _& _! G
  89. *函数名称:I2C_WaitAck/ \& }$ [+ t9 ^- e, j! W$ r
  90. *函数功能:IIC等待应答
    0 t  f+ T* ?6 X7 Q) l: l
  91. *输入参数:无7 I& }, E5 @" z8 P  W
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号% l' v! u5 j0 `
  93. *备  注:无; ]4 }' C2 Y3 p
  94. *==============================================================================
    : p. e' L7 ], ^" W" O2 A
  95. */
    6 {  i2 z6 Y! S9 `9 _3 F
  96. u8 I2C_WaitAck (void)) P  x" h8 C5 m# g* s
  97. {0 f+ R$ ]2 F9 H8 N: A
  98.     u8 re;
    ) Y$ P3 q/ t; g
  99. + O0 `- D, m; u7 ~! e% ^/ ?: u  x
  100.     BH1750_SDA_Set();
    : G  ~+ z# _9 G% ^* ^  G/ ^. H
  101.     IIC_Delay();
    / ], ?, I9 L; G
  102.     BH1750_SCL_Set();  k7 I3 s3 p. g, ?
  103.     IIC_Delay();
    4 o: H# u1 m3 |- E* e
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())
    % a) k& d' g2 a* |6 J$ y' a/ Q
  105.     {
    8 X0 g# p: p/ A
  106.         re = 1;) z6 |  L  s7 @
  107.     }
    : d" D% |* S% @  p; V
  108.     else
    9 y8 k  p' \  V* ]
  109.     {# ?$ u! x7 n* u2 a( V
  110.         re = 0;$ U9 `% {/ z; ]7 H# J# b
  111.     }
    : U$ ]1 s, h/ D
  112.     ( @' u6 h/ U: k3 ?9 u
  113.     BH1750_SCL_Clr();
    0 d% j" k3 g# P$ z" P5 ?- w! I
  114.     IIC_Delay();: [2 j& Q- N7 G7 U' s. B
  115.    
    . `# G4 ]6 E6 i9 C3 d7 G/ K. n5 ?
  116.     return re;/ G) k3 T: Z" L' N5 J! Z4 P0 x
  117. }$ I& D& c# ?' P5 `
  118. /*) `9 r+ X* C( z
  119. *==============================================================================
    8 ^, [/ ?% B' [5 [- z( _
  120. *函数名称:Send_Byte4 @: U4 y* w( |
  121. *函数功能:写入一个字节
    . ?/ E/ {1 E) V" b7 F7 l( S
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据
    5 f/ p. B2 y1 h
  123. *返回值:无- t9 r" U% y7 M" B1 R9 v. m0 e
  124. *备  注:数据手册提供. M9 K7 |/ a. [5 C4 H& D4 d
  125. *==============================================================================
    % q; h3 t  \- w: r
  126. */- L0 F+ Y# G% s  {, h6 b; L
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    7 q2 U: w+ y/ F) ~. X7 Y
  128. {, n4 D6 h8 B: @+ u0 E! T
  129.     u8 i;
    : P. u0 ~& u: n7 k- ?! \" d5 C

  130. + I2 H0 T. v9 }" [5 X+ P& D( w
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)% M  C& Z9 o: V3 E1 \
  132.     {
    , @8 }/ K% D! H- @
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    + x- |9 ?! E- K' e( M
  134.         if (dat & 0x80)$ _0 L! I5 D* k8 m# i
  135.         {
    0 ~, t5 v5 ]  k1 X
  136.             BH1750_SDA_Set();
    3 d+ _* j! ]4 |: m& n
  137.         }( k+ z& I/ [3 U! }1 Y! x% d
  138.         else
    " C1 e8 a7 S" e2 r; e( _/ |2 l) X
  139.         {
    9 I; v1 @( v  G+ ?/ Z
  140.             BH1750_SDA_Clr();
    % w- O: O. J- a. S7 a0 y
  141.         }
    0 v) }* n& S/ m5 ~+ O/ C/ c  K& o
  142.         IIC_Delay();
    / O5 I7 [" s( F* G9 k: I9 V
  143.         BH1750_SCL_Set();
    " ~( P* J1 D$ Y4 N
  144.         IIC_Delay();. z. a, Z" H! S' q2 V
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    / v+ ]& U- h8 _( W) z; Z
  146.         * b# {' p- B' g0 _8 }) V$ y2 L  G
  147.         // dat左移1位
    % `) p8 R1 W5 {2 X& _7 I
  148.         dat <<= 1;
    . m  ~! F- c' b% V/ G, t5 j
  149.     }
    8 ?' x7 Y8 U# D' I
  150. }
    , g6 t; p8 a7 X% K$ Y) |; r
  151. /*
    ; }& o: E% ?/ ~: \6 l
  152. *==============================================================================
    7 P5 I# A3 @" J6 H
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte
    6 g+ w. w" u, H6 S
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据1 `& g* e# @& s. I: e9 \
  155. *输入参数:无
    9 q5 {3 a5 w, H0 B( b+ [: b, a
  156. *返回值:无
    ; Z. N2 _, e2 H2 r
  157. *备  注:读取到的一个字节数据
    " Z& H2 _0 @' n
  158. *==============================================================================
    , y- B/ g4 X# |# _9 c
  159. */
    3 E! {8 }5 O7 T6 F9 ?7 @! B; S% Q
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)" M! }0 V+ D) @: j  @
  161. {
    8 R( Z! Z, d. Y4 L
  162.     u8 i;
    ; a' ]/ O! w- F2 j; O! ?
  163.     u8 value;& E" [! j& X* I# _( w
  164.    
    2 j& s1 `7 v$ c1 U* h1 {5 l
  165.     // 高位在前
    2 m1 [5 f: t9 o9 d+ ~
  166.     value = 0;/ [, W6 w$ A  h. F5 u/ k
  167.     6 m9 p. A6 w5 Y  B6 E4 V4 c
  168.     // 循环读取8bit数据
    2 `1 n$ T/ C+ G+ K" \5 h
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)
    5 o+ G- N6 C  E1 M4 `9 I
  170.     {5 x+ O" A( p7 p5 S6 X
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位, s8 i( g/ H& `" R
  172.         
    ; n1 f, }; C8 y0 a+ o, ~5 P
  173.         BH1750_SCL_Set();& @  T) `8 z+ v- w, P9 Z$ C# E' m
  174.         IIC_Delay();
    4 y# D% M: N* q6 S; |) O7 R! g+ d
  175.         7 Q9 K4 M2 G( u. @1 `
  176.         // 如果是“1”
    1 u7 g* R  m! E/ T4 N
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    ! d- y: }/ K7 h0 n8 a, s
  178.         {
    ) l7 d( z8 T& ^2 f0 s" r0 u; N2 D9 t
  179.             value ++;
    8 K* m- k& A8 ]. {+ V$ o% ^. K
  180.         }
    : H) f! d% D& C& M/ h6 a# O
  181.         
    ) |) r. H3 _' a# T3 Z2 _  }
  182.         BH1750_SCL_Clr();
      T" k3 g' {+ x, g4 `
  183.         IIC_Delay();
    3 l& t9 L3 h% ?* r. J; f$ A- Y
  184.     }
    . b# N9 g' m+ C7 `- R( f5 h
  185.    
    ) _! g& s2 r1 W- ]) D6 v
  186.     return value;
    5 `8 q' T' ^/ l9 G% {# c
  187. }  |* f( C' W: d5 J2 L
  188. //BH1750写一个字节
    & `  _- s! Z- B5 Y
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 3 {8 q1 z& \5 y. D2 z) B% ~
  190. /*! [8 D* N% \% d9 ]4 N4 H
  191. *==============================================================================
    " @2 b6 q7 z( n9 n" {2 H
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    ; P2 u- W( |/ ~8 e8 Y2 ~
  193. *函数功能:BH1750写一个字节
    # |: L3 C" ], n+ l
  194. *输入参数:data:要写入的数据8 L; r7 ]- @7 i: q, x- \3 Y
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    * ^% p  V  [' M# N9 x
  196. *备  注:无: m9 ^" V* q' H, M$ ]( Z  I
  197. *==============================================================================9 j& ?' {7 Q" b) m7 a4 R$ Q. r
  198. */7 o/ U( Q) m  V7 l
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)
    5 |/ l8 e* {: m/ q  X0 A1 `
  200. {
    9 @3 k* u, e; q; h, f
  201.     I2C_Start();
    2 P% z! o; O5 g' J
  202.     / e" z/ `' |0 D6 j
  203.     // 发送从设备地址,0:写) D' X6 w8 W. y( B4 N. A& O$ i
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    6 N; _: n; R: h4 {' V* z* s
  205.    
    $ s* S& @( Q) q0 j) c% m! z) t# _
  206.     // 收到应答信号
      o4 m4 V$ N1 K  k& X
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    " q8 E7 F: G" E) s5 U! d
  208.     {+ w9 Y' H) q! F8 G0 d3 g
  209.         return 1;
    : p  B2 ^$ \2 J5 t% C! U$ W' r
  210.     }% F5 J6 g, r* G$ m, {7 z
  211.     //发送控制命令+ F4 G8 S% o' G. }4 Y1 _/ g; [, X
  212.     Send_Byte(data);* L3 b! h' N3 c* A: u
  213.     ; L9 i- W* P: A
  214.     // 收到应答信号
    * _; y# [& `8 ]' d
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    $ h4 Z5 G( E5 A' ]! D* x: v4 r$ f
  216.     {
    5 {) a; c  @+ M7 V9 Y5 v
  217.         return 2;
    # a' W2 n+ ]: C' A5 G
  218.     }
    ' S5 e/ ]' p6 N" {! I  d
  219.     # y% ^2 Y# Y5 l* G0 H  o- U: \- j
  220.     I2C_Stop();
    1 I5 k. E& s7 }& ?
  221.    
    7 X. x+ Y0 x% J. |) k
  222.     return 0;4 _( C& I5 o: A+ e$ }3 j' p- @5 X
  223. }
复制代码

! D& S2 q9 i; h9 X* ^4.2 BH1750初始化程序8 ^% P. D7 ]1 E$ g4 S
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。: s' M' i: ~, V- _
  1. /*( m+ i2 o9 D9 f  ~6 x8 j" U
  2. *==============================================================================! D  \+ }9 t5 X8 t2 H/ B+ i2 j% ?
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    ) d+ d/ a7 t- Z( y
  4. *函数功能:初始化BH1750; v0 k) A( w) q1 r; Z
  5. *输入参数:无
    + c' n% ?# S4 n) b" S4 `
  6. *返回值:无* v) Y- f9 j: K$ n) L5 g
  7. *备  注:无
    9 Z5 T) `' f" ]1 f) C' \
  8. *==============================================================================  j; o2 `/ V3 Y
  9. */' J( P9 r. [6 M+ \2 A- ]
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    - {9 j) A, `( N+ [5 K
  11. {
    & w; |0 e4 B+ x  J
  12.     // 结构体定义
    ! @5 Y6 v' ~+ k5 k2 ?
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;- e6 s& {$ p4 B% ?
  14.     5 ^: V  s4 Z$ J; T% w
  15.     // 开启时钟- @+ o/ P  ?* d$ E0 G' v
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    , C( `8 P6 z  O) i" w1 y- |4 C
  17.     1 d% L( F) t. n+ U: L, L! b/ v
  18.     // 初始化GPIO结构体' r. f+ |7 w6 m
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    " x$ [) s& g  I# j- P' ~/ [
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出+ Q# y7 z" Q" z7 N: ?0 n
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;5 J# m5 g4 E# }5 a3 @/ d2 u  P
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    ' v) s5 q1 ?# y! ]* e2 h  I9 A/ ~
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态2 q! {0 V+ W% T9 t8 [% l* j/ x! q
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    6 S9 a# E2 z3 o! i9 z% h
  25.    
    % y% ]6 e, i8 @  J) l" c
  26.     // BH1750上电
    & R8 L7 f  _9 u+ K( v
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
    % \( ]; M- ~9 w6 ]% ^+ h2 t
  28.     ) D, C# v' {8 H% V
  29.     // 复位BH1750; W( J% J# v% W( f. g  l
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);+ v$ f+ c" g6 [, a& d) [
  31. }
复制代码

9 [; [+ a" H* j* o. B  H- i" \. W4.3 读取BH1750测量结果3 \0 F7 t3 G/ Z
BH1750返回两字节的测量结果数据
  w) J$ c; S- k
  1. /*
    6 v! [2 L+ g2 t% S0 n- u
  2. *==============================================================================, P' E, A4 @/ B( k% R6 Q$ b
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    ( z* D( n, D/ r
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
    ; T! q+ r9 Z7 C
  5. *输入参数:无& }# p/ \+ m  q' M2 t
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度% _# C7 P7 l* `% |+ u
  7. *备  注:无
    - d; V) P' M0 V3 q2 @3 t6 ~+ \% M
  8. *==============================================================================2 ]6 Y0 g! Q+ ?- H7 A  d# I
  9. */
    $ \8 B9 U2 J2 S' A7 \
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    9 @4 i3 F( C2 y  R, L% ?0 H
  11. {9 r' q7 J# `7 ]" h
  12.     u16 receData = 0;
    : x. m) p& s9 R
  13.    
    ' s$ f8 ?7 B* y4 U8 C( @
  14.     I2C_Start();
    " |8 {/ E6 ~- |3 o
  15.    
    6 I8 r3 d6 h7 L9 K* J3 D+ b5 }
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    + }9 X- C6 v% s/ @
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    & ]! `' i, y( q& j" k: p% }
  18.    
    ! x+ P0 b* N2 x5 g6 |
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)
      u, \7 {2 p. O: F
  20.     {" R% M; u. e$ I( A/ n3 e5 V$ D
  21.         return 0;
    . g( u% C2 g6 j7 ^  I( `
  22.     }
    # z3 J6 e8 Q: @' k  N
  23.    
    4 W/ ]- b) n5 F
  24.     // 读取高八位
      l$ t4 O# w1 t7 J& X& ?
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    * I# s4 ?& \9 G$ {3 G+ K
  26.     IIC_Ack();( h' E# Y, }- W$ L% k; n, {1 l
  27.    
    , ~: [4 ~; I- n6 M% _) ?/ S
  28.     // 读取低八位6 x3 G4 [0 [$ K6 L. L: \
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();
    8 Y( ?& G. p# A1 d" m3 q0 U7 I8 n
  30.     IIC_NAck();4 m- N$ m9 M8 J, v0 k( O! w
  31.     I2C_Stop();- d: K. Q0 m, }8 f
  32.    
    / \% E2 R. G! u8 Q1 a0 |
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据- S. E& `1 n; g  a6 P) j) W
  34. }
复制代码

* l4 w: |# c& g4.4 获取光照强度
% n; `# ]% c) I' _2 j# s
  1. /*4 S7 i9 c; d) [. N3 N- b
  2. *==============================================================================  B, T! A4 K& J1 z' U
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity; }; N' C3 t" [+ t2 f5 b* b
  4. *函数功能:获取光照强度1 g4 _& j" C# U. T: A8 V% t
  5. *输入参数:无
    6 N5 j7 y  K5 ~1 z  h5 V
  6. *返回值:光照强度
    2 |" h: [4 @" M& s
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度2 _; W; E7 i1 I! k4 t/ H
  8. *==============================================================================" L8 z- d8 q4 E; q6 b9 r
  9. */! K) m* A6 S# u/ N" |
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void), R. I' v6 L: X# y6 q% y
  11. {
    8 s8 @4 E, _! d) Z! H
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
    . i/ M  Q$ s$ s# _
  13. }
    9 q, s/ K5 F9 U( O% T
复制代码
" n) t* T4 g4 `  S9 P! H6 h
4.5 相关宏定义  Y$ X  r9 n1 X6 d" e
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)# g$ A8 U% `9 w0 T
  2. #define BH1750_Addr   0x46
    . ~  Y2 o$ y  F4 z2 d
  3. 2 B" N6 h3 E7 X+ \: l' X, h+ P( A
  4. // BH1750指令
    9 F4 o5 b, W8 i9 x" U
  5. #define POWER_OFF     0x00
    9 E& D; ^8 p$ K; ^$ d  J1 h
  6. #define POWER_ON     0x01
    0 T) C% A# i' J& S, O) X
  7. #define MODULE_RESET   0x070 }  M2 b+ V; ]5 d/ r3 _, [
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10! j& ~' ]% B8 g/ {1 _/ O% t
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    % D4 ?' @8 b3 K3 O$ m: @
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x137 p8 }6 t1 ^6 J0 W/ t; F
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20# ]; k% \5 P) H- i
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x217 V/ P$ t! C4 x( S) Q$ S
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    , N6 t) L& x4 l9 P% ]
  14. 6 c+ g2 |. B# K, {2 k' q. F, e/ Y
  15. //测量模式
    + x4 \% s) ^2 n3 U( `, w
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE
    0 I, Q8 L& N  D# {

  17. - x9 ^2 j3 r* b: @$ ^  E1 e
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度  Z$ F- a& q, u0 U* F  X+ ^, m
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))
    1 j: C2 |( w+ n( d: c
  20.     #define Resolurtion  0.5
    2 v% f; ^  y0 {2 [2 e: e
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))) F: `; _/ ^+ O% ^/ m0 N! x
  22.     #define Resolurtion  1
    , V. H6 ~! V  q" {
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))1 x3 \6 ~3 m% m' R( x
  24.     #define Resolurtion  4
    , t; a# M' l8 \: x+ e. ?8 W' A
  25. #endif
    : j" w/ e; ~" D( G# X# @. S! `. k

  26. + S2 _; D9 O& \9 r% v
  27. // SCL. y& K8 l% G. c9 y9 s. \
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    ; u$ j. \6 \, ^8 n6 ?6 X
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6): b8 C3 f$ E. `; {: O: v3 e+ p, c, P( ^
  30. // SDA
    + D$ E% ?7 @$ O. W6 Z+ m
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    * p, n8 {- S; H6 A/ _) {% g. @
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    # T9 O* d! R2 B' N

  33. ; V2 Y% r* A% }+ G/ N% b3 M
  34. // 读取SDA电平  f9 Q" m3 o7 J9 K) R+ u+ M  k: p
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

7 {* A+ |( G/ c/ |
/ m/ B( d: f. W+ r! C7 F  `# o" n* J五、应用实例7 L* {$ m+ I4 i. f/ c7 v
使用串口打印光照强度,main函数如下, |3 `8 Q& h* n% r$ \
  1. float gLingtIntensity = 0;
    # x2 f' B& L$ i! x( c, D8 \
  2. - u$ m! ]' V/ F! g, G
  3. int main(void)
      _+ u+ d. V. c  Q' `! L; _
  4. {* r. u. J& z7 n2 x9 N, e* S
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化, M" G8 V" [: d
  6.    
    7 \' o: [5 i$ o  W/ X
  7.     while(1)- D5 o. }+ |# f
  8.   {
    , [! f* B! Q! A) o
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度0 B+ o; `% w, M, M/ {6 G
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    ' q7 }# R4 x; p$ e
  11.         2 Y3 V  b8 M3 D5 Q1 ~4 o: N
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    ' y2 }7 Y# ~5 n$ {$ }  o4 r+ O
  13.     }5 m+ P& q. j* M5 A
  14. }
复制代码
- Z& V# d  E" ?2 g
六、拓展应用! W4 C0 L2 O9 P* {& D* T
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。
; R9 s5 s% F3 D3 [" r6 Q" I2 e; J( U3 W6 W, p! J7 P7 K( ?/ K0 [
6.1 实时调节LED亮度  `8 ?+ n& x+ V/ m( x. h
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。1 _  _1 A" L6 [

/ ~7 z  {$ K$ S4 ~/ W6.2 实时调整颜色阈值
; N* M. ], t* _  o. M* h* |- q0 R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。
5 K' y) i. `9 o8 m4 x. ]( q& r9 {7 ?# ?, |% c
转载自:二土电子
7 D- R0 ~1 h6 s7 P, q如有侵权请联系删除" |! L  x1 V+ u3 O6 X3 ], U

! h- N: c& c7 y  j7 B# \

; c$ c; X& b6 }7 W. C0 [% Y, W4 u( l
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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