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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, c& W3 M+ ~# f9 b5 `0 ~
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。
9 ^: K9 t* e! L( B$ P
) h$ u8 v( N2 G2 }( V8 ]! `3 F

5 _8 m) h& d! t" A
微信图片_20231023232803.png

8 W7 d5 q) |& d' ^4 I& F6 M
BH1750

: W4 L! W! {: C% d7 g4 ^  [# F) u8 I
BH1750有以下特点
) W5 ?- ^* h5 y+ m) w• I2C总线接口
4 N9 @" `% |2 m9 H• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性) R) w& ^0 e# @
• 输出对应亮度的数字值  i. U* O; ^$ n% S, O' @
• 高分辨率(0~65535 lx)4 N0 q! a& O! I* s
• 通过降低功率功能,实现低电流化# [  `  J) w' V7 x. P
• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能* |( E& s' x& j6 C6 y# _; ~# P; X9 f
• 可以选择两种类型的I2C从属地址
! N, w2 ^8 j1 N* v% h) A0 s6 j8 m$ N• 最小误差变动在±20%6 f/ U" ^' _' `) L
• 受红外线影响很小& f- U9 ~5 U- X+ r4 |" d0 l
2 M) L% Q- W0 p( U
二、BH1750原理图! T7 Q2 s7 T! K0 s( L  o

; @- \" q; D/ F
微信图片_20231023232800.png

2 n) W4 K# z/ _$ I
# y6 W% M1 y. o9 J
BH1750原理图

, x$ C: P& C9 c

% C" K0 ^, U! ^8 A, Z# N3 Q9 l3 m  Z
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管) C5 j2 Z* ~' t7 B# w
• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)$ ?# L( v/ |( S5 q( s* a/ v  I
• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据5 |/ p2 U, J2 n. A0 d
• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
: O5 R* w: f4 ]6 [0 p# |• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)
0 X2 q: |$ ]  v# r- x  p5 w* z) L
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。
4 t0 |0 \8 G4 K: w" w0 F% s

# p' J2 {* @; N9 l" T6 B; F: D三、BH1750数据手册
' B. D0 \3 H+ O3.1 指令集

# o7 C3 ~, _$ y2 S7 b  ZBH1750的数据手册中给出了一些指令
, ^# v8 O7 q) _, p: d
9 l0 {5 W! H1 K2 c7 }5 S% M2 w" m
微信图片_20231023232756.png
4 D; E  {2 J( c) L  k
BH1750指令集

7 [+ T7 n# v' w: m6 S$ Q

) s, \" f4 a/ v7 I" F# m' Y$ [
1 L4 R) o3 u' K* x5 L# 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& R. ^8 _. p0 W% w6 K

. n  B' o, g" \. D! F3 ~
微信图片_20231023232752.png

  ?( t, A1 }8 q8 H. C$ j
BH1750测量模式

5 g. P) q, c  q  N9 |

1 k% w; R; z, a+ R1 K4 y0 o4 s6 L; i. R& e
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; x& R* a* b. F% H, @* L% X# k
1 }5 w* u6 q) X" j
7 ?5 g$ a# c2 \7 c2 T
3.2 IIC通信读/写# M# S0 g: w! y) ~6 U0 ~' R8 }' a+ W3 m
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。
& D2 i) ?9 c: x" W. O• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”, v  f: e* s$ i5 A" Z2 R
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”  q! \" l& B1 K& T1 X5 Z2 Y+ ]) y
7 d1 S' d6 e, ]
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
& H" C8 o/ z6 O% L" Y
1 I- |9 [  v0 p) j8 x- S

; |7 M) z  J! A9 D! [
微信图片_20231023232748.png

8 W# Z- U$ z) m$ M$ M) }& S
6 ]2 s- Q& U5 z4 ?
配置连续高分辨率模式方法步骤

1 F9 N2 U- v/ O( F3 o0 x4 U$ J
, L0 y3 S/ @! n: c6 y
BH1750数据读取格式如下
  [- l3 ]8 t. m3 ?$ N0 T9 V
' W7 Y& A! _8 L* x
微信图片_20231023232744.png
+ [) E) I& Z: u$ [. W: `: ?9 `. Q: ^/ K
BH1750数据读取格式
# C6 O1 p1 s  }+ C

6 U5 v9 K* q8 d% x2 V) v
$ p% z" l7 k9 y- G6 s
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
. Z; y$ f: Y  a) n2 E7 w7 U
5 @1 o+ Y; f& M6 P0 t

) ]. d5 I% N: V, K四、BH1750程序设计) x$ ?1 X0 [: F, ~4 s; F# O- D
4.1 IIC程序
  j: F6 ?. c# e5 Z9 M
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。
: X1 [1 q3 z6 V' t
  1. /*2 c9 k$ `! D! o4 `
  2. *==============================================================================
    9 V$ Z% a0 ~2 R$ _" Q
  3. *函数名称:IIC_Delay
    ; G( \: w. @" h+ e
  4. *函数功能:IIC延时
    + b8 D; x8 P. [) }6 I, A& Z! T
  5. *输入参数:无
    # J# @2 |6 u) Z& S9 z" y
  6. *返回值:无
    ' b  b% k6 A# ]3 S# [' e. ~
  7. *备  注:数据手册提供
    ; A4 ?- w9 F% c- w7 A5 K5 l8 r0 @
  8. *==============================================================================5 G9 C$ ~1 F- G9 ]( |
  9. */  @, o- e: X# ^) `  x* ?: D
  10. void IIC_Delay (void)
    / G  W8 B/ ~5 C: P+ r2 a9 ]
  11. {
    6 H2 i8 p3 Z! _. }0 r9 v+ M" Z
  12.     u8 t = 10;$ s3 U2 z# t) o, ]; k; R6 i3 g2 p
  13.     while (t--);
    6 s5 W8 W; e! X/ [7 p2 g
  14. }9 i( y+ Z+ i+ @' c( H$ O
  15. /*  |  k/ K  r  i3 x3 @
  16. *==============================================================================
    + l, b: ~0 k. z( V9 }3 Q
  17. *函数名称:I2C_Start1 S1 K/ L& L' q- l( ^& G
  18. *函数功能:IIC起始信号
    9 V. C/ f* @2 m5 T) k/ a1 Q0 v( P
  19. *输入参数:无" C5 f4 z& O" A  U# X
  20. *返回值:无, g6 j0 [! x0 ^
  21. *备  注:数据手册提供% G7 @* C1 U, O7 o6 S. }3 G
  22. *==============================================================================  c8 ]  D: T( j
  23. */
    3 {6 Y" K0 ~3 A3 Z( n# l/ c
  24. void I2C_Start (void)
    2 q( C( e1 Z* v; w4 x1 _, ?- S
  25. {
      \/ ^6 X8 _* y" F4 p3 R7 G0 f; ^" l
  26.     BH1750_SDA_Set();( @2 _% Q/ j7 X8 i/ m& M
  27.     BH1750_SCL_Set();
    # o8 i. B* @$ R+ E7 n
  28.     IIC_Delay();6 u. m: n' A, x0 P* Y1 }
  29.     BH1750_SDA_Clr();
    1 k8 F1 K. V; Y3 j" m. l7 g$ p2 u
  30.     IIC_Delay();
    8 `; q7 B9 e6 n* j8 X0 ]+ v8 f; e
  31.     BH1750_SCL_Clr();9 i8 D6 v. a' g  k1 z8 Z. j
  32.     IIC_Delay();
    : Y- u4 z& l# R- x
  33. }8 X5 _$ O9 h* A6 `3 |7 H( ^* L
  34. /*5 S% n/ n' {; x$ I# D
  35. *==============================================================================
    * K3 z8 T' T5 Z" E" i+ p0 \2 d
  36. *函数名称:I2C_Stop( `2 o1 W1 F; }0 C/ R& X
  37. *函数功能:IIC终止信号
    ' Y4 N! q. c2 I0 s( g$ m& d
  38. *输入参数:无  m$ a  }3 c1 ^9 g$ ?
  39. *返回值:无
    . B( g* \4 g+ n9 _& Q& I
  40. *备  注:数据手册提供
    - Z9 L0 x4 O0 V, W/ `
  41. *==============================================================================
    * U) z2 m* |: X
  42. */
    $ \7 i6 K1 G" d
  43. void I2C_Stop (void)
    ) p! m) `2 Y0 r! O$ J( m
  44. {
    2 k$ L3 q. S5 K. E
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    + Q- {9 s/ D( E* D, U9 t
  46.     BH1750_SCL_Set();
    $ n+ w% G% X! q+ ~3 C
  47.     IIC_Delay();
    - T- R# f; n/ k0 y; T# P, w4 E
  48.     BH1750_SDA_Set();) x1 v! N( S/ K: Z5 o% ~! d8 B
  49. }4 a  v2 T/ a5 q; l# [) m4 K8 F! f
  50. /*
    / }0 }) ?0 Z+ l% }0 t& Z& _
  51. *==============================================================================
    : d- ]" i& d5 D# U' w
  52. *函数名称:IIC_Ack  X8 \* D1 a1 n& A5 @
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号
    & a: W* y8 G& f$ l+ W* V  k
  54. *输入参数:无8 Y! j- F; F- N) K" o$ b
  55. *返回值:无
    3 ]1 J+ g+ K; Q9 M
  56. *备  注:无& F. }6 i2 T2 I6 O
  57. *==============================================================================6 @3 I# n7 L7 T: }% F
  58. */
    0 Y- \" W: k2 h& M5 w6 X( Y
  59. void IIC_Ack (void). m- E3 J4 L& J7 t8 \
  60. {) C& r; `" I! i  z4 V" [8 \
  61.     BH1750_SDA_Clr();* C# H3 U) c9 k' X7 }
  62.     IIC_Delay();
    + S* x3 r( P6 j. @; L; q
  63.     BH1750_SCL_Set();
    + y# w) ~. O$ ?
  64.     IIC_Delay();
    + T3 P' B7 `0 A2 ]% F7 ?% u
  65.     BH1750_SCL_Clr();
    % S/ m0 F7 }' ^0 n* d9 [
  66.     IIC_Delay();
    ! r$ R" P% A# H' z: D; U
  67.     BH1750_SDA_Set();
    9 B3 W5 f% I) C" ~
  68. }
    , a" [7 ~) C- G) W" J
  69. /*
    9 f. c! Q  I3 d2 d( x, e. J
  70. *==============================================================================
    2 e" k  V; s) _2 ~2 ]
  71. *函数名称:IIC_NAck
    $ r8 d1 J0 i( v1 y5 v
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    & G6 p- y& D; J
  73. *输入参数:无
    + ?& P7 v' z1 Y$ @( v; R
  74. *返回值:无
    / R- D9 G! B2 z. u" B' ]/ |: t
  75. *备  注:无# B2 u3 w2 _) u. ^! P5 S! {/ ?; z
  76. *==============================================================================
    7 l* F) e* u& ?: p
  77. */1 |' f+ E4 j; q, Z1 N
  78. void IIC_NAck (void)2 ~1 q6 d, D$ k; R$ `& i8 M& Q
  79. {' g7 Y5 H! [9 M% U0 u0 h
  80.     BH1750_SDA_Set();& Y) @1 \: }! H6 `- s: I
  81.     IIC_Delay();
    $ w  s7 K. s  p* G
  82.     BH1750_SCL_Set();# _! z* y: z% [" F7 _& f
  83.     IIC_Delay();. J2 l# y7 @. h& X
  84.     BH1750_SCL_Clr();
    # [0 ?1 R# n  @1 D4 i9 K
  85.     IIC_Delay();
      D" W6 _  Z* z+ s3 c! l. R
  86. }
    ) `+ m9 x" a) X( |
  87. /*; @/ d0 L5 l) _9 I5 z6 I3 r
  88. *==============================================================================" E  b( |! N9 j
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    9 V; ?: r& q. d
  90. *函数功能:IIC等待应答
    2 f, p+ h! W2 H/ G) X# W
  91. *输入参数:无4 ^* J2 i. y8 J" l5 J1 E: L
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
    " T/ C' x% l: U0 C% w: L
  93. *备  注:无* i/ @" ?" U* z5 B+ J, n/ a! J
  94. *==============================================================================
    ) R) D8 `7 t- @
  95. */$ D9 b% `5 @  h5 d& M
  96. u8 I2C_WaitAck (void). U" `4 K5 J' z# T5 E
  97. {
    8 e1 ^1 N* v8 q6 v% F0 j
  98.     u8 re;! q5 V5 ?+ l# `% d! ~
  99. - ]/ V, G+ H. L" R/ H" V0 v6 l5 o% J  S
  100.     BH1750_SDA_Set();
    7 y0 q! c2 ^: Q. S
  101.     IIC_Delay();' ?; e& N0 k8 H* k- h, v
  102.     BH1750_SCL_Set();) m7 C7 K, X5 S! Q8 {3 V" v
  103.     IIC_Delay();
    ' {! B$ Y* L) r
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())$ e4 E4 z5 v. L# |5 n
  105.     {/ H6 i  O6 |& U6 y2 s# @
  106.         re = 1;
    5 U0 P5 ^4 h) @; z
  107.     }" A/ \/ h2 I( g; w& Q" j
  108.     else; ]3 m( f: Y; ]0 B1 {
  109.     {
    % r* }8 }+ V* B* m( V- q
  110.         re = 0;7 @6 v) o; d' x" g( ~9 H2 R
  111.     }/ {8 w, g  X! V1 w; c" {* `, I# x
  112.    
    - c# T" H) a- F
  113.     BH1750_SCL_Clr();% Q! [- B" H% k/ [
  114.     IIC_Delay();
    / h) }5 x. v6 R# s8 r3 d
  115.    
    - A9 j7 C8 c7 }8 d0 z- [- m" U0 T
  116.     return re;; }: \2 y9 M! i( U0 r& R
  117. }
      A# o- b6 d  u- X5 }: u- D( }$ m, I
  118. /*3 E) m# U  l9 G9 n: K8 U4 L
  119. *==============================================================================
    2 c+ ?: [" X7 F( j8 |" ]
  120. *函数名称:Send_Byte
    + a; y( l3 H, z
  121. *函数功能:写入一个字节
    + q: E8 [& f& U& ~( o4 h7 @
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据
    6 R1 L' @) t' L: @# _
  123. *返回值:无) x( `1 ~# Y5 i7 I8 D, n( J
  124. *备  注:数据手册提供
    * E  @% J, J8 x2 p5 v0 \  s
  125. *==============================================================================( B5 z! n+ ~. n1 Z- U. P
  126. */
    - B- S7 R5 y4 L+ t  b) B  F
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    8 o6 s, r$ q1 |# z9 P
  128. {
    + m9 a8 f6 i" N4 S
  129.     u8 i;6 m* e: G; Y8 g
  130. * \. `, c. p4 M( b" e: e
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)
    ! T- ~- r! E; R' x& Z3 M! {
  132.     {
    , K, s+ P  E1 j1 \. ~# t  [' k
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    4 Y; g0 ~2 q* Y6 I( i4 P
  134.         if (dat & 0x80): p. A: Q$ G  m
  135.         {
    1 P3 Q- }, I0 s1 \
  136.             BH1750_SDA_Set();, Z# b" r; ~) ~2 U1 O8 E
  137.         }# X$ S4 G3 w7 h# w2 @* A5 A9 b! P
  138.         else
    9 h; w. t& @( o  m
  139.         {) j& }# R* g; w  c
  140.             BH1750_SDA_Clr();
    ( f6 r- A! {$ Q: z3 D3 g
  141.         }
    6 N7 `" A2 z0 a- M
  142.         IIC_Delay();5 E6 k. @0 g( O) b
  143.         BH1750_SCL_Set();
    " {$ a2 Y; H. R. l, [
  144.         IIC_Delay();: T; t" _: ~0 U. n* b* v: R
  145.         BH1750_SCL_Clr();4 [% @+ j1 e6 |! O- t2 c2 m
  146.         2 \; d) r+ e9 U" i" p
  147.         // dat左移1位* }, H: I" ~! ?( K: u
  148.         dat <<= 1;& i4 V) v' g% @! T# @% T9 E6 I
  149.     }% `4 S1 h/ u4 h! l6 y4 d$ {+ w
  150. }
    7 o+ \4 P3 [7 X) U
  151. /*
    ) D7 M! ]2 V+ S- v
  152. *==============================================================================
    % ?; h) U% o  ]
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte. l5 k% ?+ p  t; E, }- P
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据2 w& h, V3 c: n3 S* x) z* U* Q8 K
  155. *输入参数:无
    8 a. o, u% \0 g3 W: p
  156. *返回值:无* D) g+ b( s6 k8 D1 d
  157. *备  注:读取到的一个字节数据
    & w( d4 j1 m- A  ]- _+ d
  158. *==============================================================================/ Y; l. m' a2 Y% q3 K1 p3 L
  159. */
    8 ?* {8 P% Y* }5 J8 s) A
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)* ]: y$ [- @7 Q
  161. {
    1 ~* s4 _, R$ j0 i+ u0 w& m
  162.     u8 i;' p5 u# z  G. ~" ]# f
  163.     u8 value;
    5 X$ k- [$ P  ^& @9 b
  164.    
    / g$ c7 q7 i  G( X" s* i+ [
  165.     // 高位在前
    3 n4 j0 a6 Z* H* r0 K0 w6 H8 W1 x# K: r
  166.     value = 0;4 ]+ b. }+ {: M; \3 k3 E- h
  167.    
    3 M# \! l& F3 u( g2 a, R$ k8 k
  168.     // 循环读取8bit数据
    2 P: X( _7 @" T( a' w1 w
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)
    6 _4 o0 P& M. k! i
  170.     {9 U" c7 `2 \3 W" R- r
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位/ l1 e) A$ e$ a: J5 _  P
  172.         ' b. ]+ r2 R$ p, t3 S6 c* {# v3 Y
  173.         BH1750_SCL_Set();
    ; B/ m1 R& O$ N3 n& S% j/ ?
  174.         IIC_Delay();
    5 M; Z; q# J2 I: q3 r  f* k6 _
  175.         
    0 [) @. M7 n6 A% A7 w+ d
  176.         // 如果是“1”" P3 n9 M( Q! o8 s6 R- M
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    2 V6 m& M5 t5 o& H
  178.         {
    ' a1 r! ~& \! b. |7 Y
  179.             value ++;- ?* u, i* X9 t
  180.         }
    % Y. w- E+ a& ^5 _0 O! `7 E3 l
  181.         
    * i( S$ E" J" I( e0 E- \8 r
  182.         BH1750_SCL_Clr();
    " g2 q( m  x- F3 T9 D
  183.         IIC_Delay();/ L6 `$ R9 x* g
  184.     }6 m# Z3 f. ]+ v9 n$ D& U7 E
  185.       h; u1 M, z7 w
  186.     return value;1 `; m1 x- V, U3 y& g: E- T* x
  187. }  k3 h( `; j6 w, D6 p
  188. //BH1750写一个字节
    & s/ B1 `6 A6 a% H8 i5 b5 v/ S6 j1 H
  189. //返回值 成功:0  失败:非0
    ' `& E' K2 E6 p/ M' o9 u. t3 K' _+ ?
  190. /*
    - Y# S3 v# l" c: f6 m
  191. *==============================================================================6 s( o2 P  l% Q3 Z$ J
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write0 u( \' q" X, R1 ?: b0 j+ b
  193. *函数功能:BH1750写一个字节
    0 ]# L9 S. f' J
  194. *输入参数:data:要写入的数据% ^8 \4 u0 W0 f5 e+ \  ~7 H
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    ! c6 p/ P) l! {; V
  196. *备  注:无
    " H% z2 c7 I* N8 g. W
  197. *==============================================================================
    1 A3 N  k& Y/ W8 _8 o
  198. */. U& @" [+ g9 Y; P0 G6 M
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)7 X+ K8 W" [1 u" k" ?
  200. {. Q  k0 i# O& E/ s
  201.     I2C_Start();
    & d" B, R% x, s% _1 g* x# j! y$ h
  202.    
    1 w- c" T0 ^7 Z$ b
  203.     // 发送从设备地址,0:写
    0 N; J- |8 ^' S* q- b
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);) ?* m: C/ v" x- Y
  205.    
    & D( F* ^) {% t8 M# a  [& V
  206.     // 收到应答信号  X- w- G( h0 ~+ Q
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    5 w) {0 {$ z" H- M! a+ [
  208.     {/ J7 U/ `6 U$ ~: N+ j$ s; `6 W
  209.         return 1;2 A0 j1 N8 E; X# J4 t2 ^( [. [
  210.     }$ i+ _' K. P! a: ]* Y; \* j
  211.     //发送控制命令
    # _& Z1 p) G- N" `$ X
  212.     Send_Byte(data);8 D% g& a% ?( l# V3 ]8 p" Q. ^3 i
  213.       c8 _" T, _% _9 L1 ?: B
  214.     // 收到应答信号
    ! E" `3 B" U+ n
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    * T" r/ C; Q5 C. x# s
  216.     {
    + A9 Z+ Z2 E1 `
  217.         return 2;$ u3 i- T7 q" h2 O9 v
  218.     }
    % P( E0 M6 N- f  w& P
  219.    
    1 J+ E" z7 y: [) j7 H
  220.     I2C_Stop();
    % w/ m/ j) M! w: ], g3 k7 C
  221.    
    9 q9 f2 p7 _$ z9 ]2 K% N3 e4 ^
  222.     return 0;
    ; p1 A& ?  E" I# Z! U! d
  223. }
复制代码
/ }8 j$ [4 E, e0 G
4.2 BH1750初始化程序5 B6 ]; q! B6 G( X2 y# X
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。7 \* W& B" N( {
  1. /*& y2 |4 v' D2 \( T
  2. *==============================================================================/ P2 L: f; Q( ]$ f% w, `$ [- [
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init! I: @) I, {# }* Q
  4. *函数功能:初始化BH1750
    2 X/ T1 O: U5 ]: k! M, a4 C' A
  5. *输入参数:无
    , u5 e% S$ E1 b" E$ Z( _
  6. *返回值:无2 v/ f& C3 \/ a
  7. *备  注:无' @# i6 ~! P2 q, M* C& R
  8. *==============================================================================
    % U, e8 C& D% }% m
  9. */
    + ~) _* Q2 u: j/ J% d/ b- \
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    * y, k( ~. p; u/ _! P1 \
  11. {
    0 b" R9 L/ P0 @1 R7 g8 K& R
  12.     // 结构体定义
    % Y% g8 q% j' t6 G/ y' o5 t5 e, H; m  S
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    / F2 E0 U+ t/ N% q8 y% \8 F4 E) L
  14.    
    * G2 @4 F4 s: ^. O/ B8 n" S
  15.     // 开启时钟2 C/ I/ m) t9 @; O" [5 T1 G
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    % \0 @5 Y1 l% n) v/ M
  17.    
    % S; g3 X: ]8 Z; L( D- K0 t
  18.     // 初始化GPIO结构体9 L' r/ v7 S3 b1 C
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    ) z! Z3 ~$ ?; o& h- s; S
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出
    % H- V% u3 d% R7 z
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;6 K$ |  F4 Q. ^% e' L- Z
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);5 z; T2 [  Y9 o$ U% O- V0 S
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    & G! I* b. X( f
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    ; Q3 h7 G/ x& ?* K
  25.     + m; c/ e& }0 h/ C: A: U
  26.     // BH1750上电+ q/ T5 ^9 Q/ @6 @) r
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
    , t( f. V' e1 I+ L, Q
  28.     4 ~4 q( U! e  w4 X  p
  29.     // 复位BH1750% L/ u& @% E, `' x6 m7 I: y
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
    6 H+ K& H& r/ \* m
  31. }
复制代码
  d& J3 q# s5 X2 y
4.3 读取BH1750测量结果
5 s% M: V0 P* f5 k  _BH1750返回两字节的测量结果数据
/ x- v2 d: f3 G) X
  1. /*
    9 F2 ?3 U# L1 \" |7 n+ o
  2. *==============================================================================
    ) b' Z* a  F, `0 |( N
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure7 Z  @, g" P. `* r
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据% c4 y; Y* w5 V5 w# v* o
  5. *输入参数:无
    / U+ i0 V6 v5 G! A6 o2 v& m5 J
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度! I3 Y% O  M* `" D
  7. *备  注:无! n, q9 n8 B* V, U) s$ _# c0 K
  8. *==============================================================================& M- G4 T, o: _4 K, y! Q
  9. *// h; v5 b3 W& A! H* g/ R
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    4 B0 v. u! ^/ K7 [) H
  11. {
    7 r* l$ m  @6 Y. l9 {
  12.     u16 receData = 0;
    2 M$ h3 D; ]! U% ^( k, P: O$ a; Q
  13.    
    : S6 Z5 ~( E( w( L: e/ k& C
  14.     I2C_Start();  u4 E; n, M$ O8 }8 `
  15.    
    $ L$ z$ Q6 V' |$ _7 H
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    - X7 D! M) A' O! R9 l
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    - U9 p& D$ ?" c7 k, t
  18.     . J5 ?6 u4 d& u- b9 i6 q$ [( A' w2 R
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1). f8 J4 E* C) F! }" O" ~* N) [
  20.     {
    ; Y; d3 ]' L( A
  21.         return 0;
    ' H# k. \  `# x4 e
  22.     }
      E- i8 S: v0 H5 s" K
  23.     " ~2 e# D; ^, ?$ v( q7 Q
  24.     // 读取高八位
    " B  e3 A, K) b0 i. Z+ K/ A  L
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    ; U9 f: i) \  g' n- z  Z
  26.     IIC_Ack();
    ( i9 l2 l$ h$ T1 I7 f3 k
  27.       i7 p3 L: J& x
  28.     // 读取低八位
      Q5 `0 J; O4 s( I8 n, g6 z8 b
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();5 o1 E) l- D6 H
  30.     IIC_NAck();
    : V' _" f$ E/ r, w6 w9 u2 z% l9 D
  31.     I2C_Stop();+ E/ {0 @" i* |- k
  32.    
    7 i7 u) p: ?0 _2 ^: U, b
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据$ K4 R; u# h0 m* P" d! n
  34. }
复制代码

% o( d' E  _% t$ L% q, a4.4 获取光照强度. r6 _6 }* d# v! M2 {
  1. /*
    & q% l9 l4 O% h# u2 _" r
  2. *==============================================================================
    ; p6 i1 ]$ P4 ~0 Q2 @
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity0 j8 i9 V, h  `
  4. *函数功能:获取光照强度0 C" L8 A0 L% U
  5. *输入参数:无4 x+ i3 X  l0 F6 c9 r9 F8 V) p
  6. *返回值:光照强度
    - n: N" i$ C% B2 `+ f( c1 ]
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    * p$ K# t/ ]  ^9 t7 g" y! w$ J
  8. *==============================================================================
    # `9 Q+ S* f* P* L  B: L
  9. */" S  P$ V; @' ?; S. E0 M7 ~) G
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    ! b, O% t: \9 V4 W: v1 e
  11. {
    ; j" M/ D- {$ v* @* z3 u! v2 h) s
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度3 ]0 \0 E. D$ Q3 b& e
  13. }
    1 P+ l$ B% o5 p9 N
复制代码

% Q% M  n, o9 g2 b: [6 E4.5 相关宏定义% @8 M2 J. F! H8 y
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)8 F8 k/ C' t# o
  2. #define BH1750_Addr   0x46
    % [+ ?. @5 o6 u! [( ?) [, E
  3. - G6 O" Z; j4 D" Y! F+ O
  4. // BH1750指令' m" w  e% x) p9 F: W) q
  5. #define POWER_OFF     0x00) v# j2 |) ~& \2 l/ V
  6. #define POWER_ON     0x01" e; A/ e" t' A0 `: ?
  7. #define MODULE_RESET   0x07
    2 R0 q3 X  J3 l3 }7 z: m2 y
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10/ F0 n6 W. B4 X! A6 |
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    6 |2 n1 i2 O/ m( m
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    1 J' s, M1 e4 f& ^. z# N+ G. I# O
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20
    5 I. t7 e4 M; S/ p4 p2 |( ]* N0 a- d
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21
    8 g* L# J' G& {) e& I0 m
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    - {0 C5 I! o: K& {% E6 P' m
  14. / H& b3 M: N5 ~1 N- s6 u6 N& F$ e
  15. //测量模式
    / W$ r6 R6 q+ P: U( z7 p0 T
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE- b% a/ Y9 S- H! \- z. e
  17. 2 t( k$ u0 j+ @* f0 w7 b4 Y
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度! y8 F. l( ^- E1 K- U( C
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))
    5 X2 O3 O& m, f4 R2 O
  20.     #define Resolurtion  0.5
    9 z/ a2 S7 ?- i# R, a4 |4 l# q6 z
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    0 ~$ y0 R; M9 v3 w
  22.     #define Resolurtion  1
    1 N  d* e) d- I' x
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    ( G0 \- ?) a) p! @1 [
  24.     #define Resolurtion  4
    % ~5 S* V  V  d; F3 v4 N2 |" f
  25. #endif
    ! z( ?( K, J3 y" ^5 d1 T
  26. 7 j9 H0 V; \# ]% V
  27. // SCL
    * i7 l4 @4 x7 A8 p) Y" N6 c
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    % Q) r, l5 C! ]- R( ?
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)0 o/ H& A. f! e. S/ U0 X/ {& B
  30. // SDA
    " r! }$ J% Y- z: v
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)3 a0 q( v2 M, o8 S. {
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)5 q" ?8 k/ g% O# {+ ?! {+ w
  33. * s. T4 l1 Q5 J5 K  _, v( t: n
  34. // 读取SDA电平
    . K4 J: m8 a) P2 s
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

" S+ k4 Z3 }2 h. N/ U
/ n0 _% F: m) L% }) R五、应用实例
& j7 w- t) b6 s使用串口打印光照强度,main函数如下
8 I7 W$ g& i" k. T1 c" N5 m
  1. float gLingtIntensity = 0;) w! w2 _& j+ c: J; h( ?' E

  2. 7 W8 E0 K' K  q4 @# @
  3. int main(void)( R6 ^' B! `) h+ Q# }
  4. {
    + H3 U7 c: ^# [5 n6 b3 P
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    % V6 h4 O0 H& R9 S
  6.    
    & S- d4 N7 f' B
  7.     while(1)
    ! _8 ]  n" L8 b: ~
  8.   {; u% T& m9 c' S" d  R, u
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度
    / s* X0 s3 h' i& J) Z
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    + X" F: Q- \+ a, ^1 y
  11.         
    # V# r$ ^/ I9 r$ H9 ~
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    0 m8 p& G8 L9 k7 _' V; N
  13.     }7 }* c( o" C* d9 ?
  14. }
复制代码

+ a& j! ]% m" z六、拓展应用
. {( o; d, k. S2 o) l4 D8 _) M2 Z; B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。
% r8 M" D: f8 X& X
+ y% k# s) i5 J8 U: Z. `6.1 实时调节LED亮度
1 @) G: A0 S2 c0 H6 p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。$ \- [4 n& d9 G. j( X4 v, s" }9 O
$ ?4 c/ {) Z4 Y8 t
6.2 实时调整颜色阈值
% j  ~4 k1 ~/ V+ B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。
# }7 F+ c5 C* }$ Z+ ~& y6 q$ q0 R$ d
转载自:二土电子* X9 T! }# u/ z5 X- f
如有侵权请联系删除
/ T8 m/ X5 S4 Q% d* q* ^' F- N3 U3 F9 }, i3 f! W

0 j; M  Z5 `1 g/ @& t! K' q8 ]1 h( d  d$ {5 _( o' Q
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