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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9 @, P) g! X  B/ ~  L3 t
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。# s# [5 ^0 l' r* R) v

% X. x+ V3 ?! ]( u) \
. v0 Y) S1 i$ N  u1 |6 Y
微信图片_20231023232803.png

5 t1 d6 x/ G# u9 L# G
BH1750

, \- ?. J0 ~* ~9 D5 E) h& _# `
BH1750有以下特点# U% H1 m9 H$ L* g+ @
• I2C总线接口
& z" S5 Z/ v  t& f/ s6 `# N' @7 c* _• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性
) |: d6 i1 }! _( X* Q• 输出对应亮度的数字值
  f* A; j: s  z* j/ I/ D  F• 高分辨率(0~65535 lx)
% _" X( R- S3 c( z• 通过降低功率功能,实现低电流化4 {9 u' V+ r- M" Y% `
• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能  Y* A* v5 G7 `/ L
• 可以选择两种类型的I2C从属地址
8 t" S& t) I3 }# j2 m  }  {• 最小误差变动在±20%
  p) u, Y# l; ]+ L2 d! y+ _# f• 受红外线影响很小
. V: q3 D5 p9 w+ D7 i  B: D+ i8 r8 ]: ]1 f2 w3 U5 @. G
二、BH1750原理图7 `: j6 z3 Z% I6 [! _9 M& B
* R! U' V8 E' n2 p7 a7 y
微信图片_20231023232800.png

" |8 I" v( H% {1 K' \. q2 F
$ S; X. P9 g/ r. i2 k1 f4 w
BH1750原理图

' x6 a4 ?( R  w: F1 c

. a) v, A7 C5 V& o
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
; ]& F- `7 H1 O' }5 ]• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
2 o4 [" L$ ]9 b) G1 B• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据( j9 R# _( |; o- P5 h
• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面): L$ m- K4 m8 F* C, L4 v, M. e( d
• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)
) n; _3 W2 i8 l6 E, \8 S
5 }* |$ i! P. ^6 _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。
$ T" w4 A8 l- Q1 D
: Z3 Q$ W0 v% f. v7 G
三、BH1750数据手册2 f; y4 y: ]! v$ _( L2 H9 \/ B
3.1 指令集

& o$ a6 p/ w4 a9 M; r' MBH1750的数据手册中给出了一些指令
' c0 D- \  g3 f" f8 {6 R
# K* E$ W3 y8 _+ v& W, h4 X  j
微信图片_20231023232756.png

! X3 T. A; _0 z3 T( p" B* Y
BH1750指令集

  S7 q. P# e( D
. ]! v, A5 u' M9 v
$ r6 Z, }0 B/ V' A: o6 R, i
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
- Q  _( S* e7 M
- C* V( o( I' c
微信图片_20231023232752.png

) R$ r7 r) A, O
BH1750测量模式

, w3 x) P( G) C, N) y" o7 p6 q7 a

2 z/ ^5 K5 q& F6 K$ q8 }  X8 ]! r6 {
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)。
# L: O7 X# B/ G, R- h2 O0 r$ T. i5 S2 d* m4 e5 H
9 W6 U% n2 K1 r- c7 _* w  A
3.2 IIC通信读/写. k5 c+ l6 F$ }: q! O$ n; ^/ u
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。+ M' A: }* p& H
• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”
9 q4 U7 {7 q1 T  t' X7 x• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”
8 l: X6 D  e) c2 S- i1 m" N
- \. c( c! _& K, `/ V! s7 P. |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2 a" q- {" x# H7 E3 g) g4 f3 ]

7 y1 c7 W! P$ y

4 D5 L- f: p/ f2 x( y
微信图片_20231023232748.png

  Y7 V1 e. \( \! C3 d) d7 n: v% a# Q
3 n) |+ J8 J6 x# w) Q4 {
配置连续高分辨率模式方法步骤
: L# u8 w' `# G: p' M

9 _5 e1 r. I0 }
BH1750数据读取格式如下
, W. C* i6 M& I% J
% u4 G& |5 \7 z3 N7 N8 g
微信图片_20231023232744.png
. ~( p$ ~5 s& o; }' ]+ d
BH1750数据读取格式

" h/ z3 {3 o! n. C6 O9 E! k: k, O
7 a3 f  b% g; E9 D7 O
, j5 I* @  q+ }
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
* s; w' E4 E* b% o* y7 o* t
0 E9 ]1 Y8 p( |+ m

8 [9 `1 o0 I+ J四、BH1750程序设计
: I3 `# j1 ]* h# q4 L! f4 q0 O1 B4.1 IIC程序
! i5 {0 g( B& S, L
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。7 E! j# b& b0 O% D6 c- S
  1. /*! s: y8 S6 u$ m9 m2 S3 P
  2. *==============================================================================
    % I, [$ w2 F, j; b* M
  3. *函数名称:IIC_Delay
    5 p: N3 ^2 `1 Q) ?$ e7 o
  4. *函数功能:IIC延时
    4 M: Y. J( L  M/ r$ A
  5. *输入参数:无/ o7 L% |9 ?! \3 C/ C4 x* e
  6. *返回值:无+ F, a  i' D9 I  E# w5 x' a
  7. *备  注:数据手册提供
    5 ^2 a, C  S! h1 y
  8. *==============================================================================
    ( o3 G5 N, U, u, y0 ]" K
  9. */# o4 N/ v' y" i
  10. void IIC_Delay (void)7 c& b- y5 A6 c4 z
  11. {+ N9 O0 j1 K$ L) i8 ?
  12.     u8 t = 10;
    3 I5 `2 P& ^  S; ?
  13.     while (t--);
    ' E) C3 ^, y$ `8 g/ ]
  14. }( K; q& u  U" z- l! h1 I  s8 F
  15. /*2 I7 `* p- W7 z# L0 K
  16. *==============================================================================7 Q; L! h( b1 `) k! [' v! g
  17. *函数名称:I2C_Start  [5 q! K9 o/ g& L
  18. *函数功能:IIC起始信号! f$ s" R' W0 W# @. J! e8 v
  19. *输入参数:无2 r& U" @4 t: \
  20. *返回值:无5 B8 U! {8 J8 o
  21. *备  注:数据手册提供3 w2 j' b  X, S4 H6 [
  22. *==============================================================================
    4 N8 X  O; V2 n" ^: B: [- c
  23. */
    8 b! U6 F/ @# @1 E
  24. void I2C_Start (void)$ }8 M7 p1 u, ^. ~" ?# w; n' y
  25. {3 X3 S4 I5 ^8 x- m
  26.     BH1750_SDA_Set();
    $ [  Q: P3 ^# ~: U3 r
  27.     BH1750_SCL_Set();8 u& i6 B& z4 a
  28.     IIC_Delay();
    ) Y9 C1 {, p3 I% ^4 B
  29.     BH1750_SDA_Clr();0 B( Q4 e0 P  Y6 N' {
  30.     IIC_Delay();6 \7 c2 A, f) [+ S1 h% e
  31.     BH1750_SCL_Clr();
    # a2 |' \! s$ A) Q1 {; U/ G
  32.     IIC_Delay();
    4 F6 d0 U; W# {0 {8 _/ ~) s3 q
  33. }
    " _+ c7 U. B9 {+ n9 k9 ~1 x5 m- W
  34. /*
    ) X1 L% o4 a- n. G( k6 o
  35. *==============================================================================, i: I* B+ y+ K; J
  36. *函数名称:I2C_Stop9 a- n# v, E9 p- g4 v
  37. *函数功能:IIC终止信号0 D& W6 m1 s9 r( u' s) U8 o
  38. *输入参数:无
    ; E! ]0 s  B% [1 }
  39. *返回值:无
    . s( a& X" k8 {% [% f
  40. *备  注:数据手册提供
    2 l! M7 u8 R2 [* u- `
  41. *==============================================================================
    3 w# s1 ?( F0 c0 a$ W& _( r8 B
  42. */
    4 p7 `+ G1 F/ y) n; e* V
  43. void I2C_Stop (void)
    3 Q4 B: L% L/ K7 o! {! [/ Z4 T
  44. {# i6 h1 b8 S9 @; }3 z5 ]& g
  45.     BH1750_SDA_Clr();% ?8 L5 C% F, e( J+ V
  46.     BH1750_SCL_Set();8 U; \9 J* _  Q0 t6 _& o/ _
  47.     IIC_Delay();4 s" D$ D) n( C& l
  48.     BH1750_SDA_Set();
    / @' a0 j& @5 p, k# {% d" m
  49. }
    1 |% c& ?9 e# S$ \
  50. /*
    7 `7 b0 b2 a- _  s. u9 x% D3 t4 N0 H
  51. *==============================================================================0 ]1 s+ d. P4 G
  52. *函数名称:IIC_Ack
    " i# l  r9 K8 C- f/ o
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号
    8 _7 s2 p+ k* L' a+ h/ Z
  54. *输入参数:无& I$ b) d  W  v; x. P6 d
  55. *返回值:无7 N% s" {& f. F4 d# ]+ d
  56. *备  注:无6 _, @7 l& j" X% `  l( V: a' s" Q) l
  57. *==============================================================================
    2 c3 c% q2 u) c% i  d  v4 s
  58. */
    7 d- f/ X9 k7 T" e( I  e
  59. void IIC_Ack (void)
    ( z! n6 p- m. i; f9 X
  60. {
    " H8 g. j9 m2 s; \& W# y% R
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    : T4 x  {% r. [& p! [, Y6 K
  62.     IIC_Delay();8 n( v* w# H% b) x$ D: N
  63.     BH1750_SCL_Set();/ ]3 Y+ |* ~  v: J9 F  j  u
  64.     IIC_Delay();
    6 ?$ _5 T$ S& q% \4 P$ @  _* Y8 e
  65.     BH1750_SCL_Clr();
    + R' Z/ Z. k( R9 w6 V0 q
  66.     IIC_Delay();* v: |; X; K8 U/ _' c
  67.     BH1750_SDA_Set();# X: b6 x% a& _+ a# L) u
  68. }2 o. A% u. R) e* b
  69. /*
    1 s5 x3 f; m% V+ g
  70. *==============================================================================
    4 }" F  i. ]7 w" ^5 z* ]' J" r
  71. *函数名称:IIC_NAck
    / t* L8 i- O# i5 S5 J
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    ! F9 P2 c; I3 i! U2 ]
  73. *输入参数:无
    ! N7 L/ U' M: M4 Q6 |! u
  74. *返回值:无/ z9 x4 s$ U9 H' y/ b1 I1 X
  75. *备  注:无
    7 F1 V, N+ q* @: I" x7 ]
  76. *==============================================================================  E3 ~; p  \  U  M0 c
  77. */
    9 K4 G" D8 k# Z1 o
  78. void IIC_NAck (void). f, ^! }+ J1 P( k0 }% c
  79. {6 d9 V1 ~2 p% n
  80.     BH1750_SDA_Set();  j8 b  [  Z2 u) N3 f- g
  81.     IIC_Delay();
    ( i! o8 Z/ W/ f% l$ x, I. s, D
  82.     BH1750_SCL_Set();
    3 U) J$ Z" N, R
  83.     IIC_Delay();1 }4 \/ H6 d0 _# n, q! C& s
  84.     BH1750_SCL_Clr();, h& [4 }# ~$ c$ g0 E
  85.     IIC_Delay();
    5 G( V1 E! a, P: ~0 l
  86. }
    2 @& G6 u. V8 C! {! L; H( L
  87. /*
    / z& F* d# y, l
  88. *==============================================================================
    6 {1 C2 U8 ~5 @2 F: K7 ]8 q
  89. *函数名称:I2C_WaitAck( k' ?: D7 Y" R! e% n
  90. *函数功能:IIC等待应答5 b& U6 B; A+ g! Z
  91. *输入参数:无
    , x) o" M! y! d/ j! e" n- j. _
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号- Z6 c$ ~: @5 o
  93. *备  注:无
    . k# L/ a+ E' `! f
  94. *==============================================================================, R( h& t0 M3 D6 O7 T, k2 I
  95. */
    ) h  T% q+ {, n: ^& a. W
  96. u8 I2C_WaitAck (void)+ {; U( [# ^7 K: _: l5 X
  97. {0 f/ b( I5 w1 P% K
  98.     u8 re;
    2 b. }' O( ?) p: H8 R. k8 Y
  99. 9 S. J  W+ g8 p) H- o
  100.     BH1750_SDA_Set();
    6 `! C9 E" [2 J' U
  101.     IIC_Delay();
    ) J3 n2 a( O) X8 e) G' i) H- r
  102.     BH1750_SCL_Set();
    6 F: y, Y& B1 U* c% a3 o2 M
  103.     IIC_Delay();$ m1 {7 w9 N7 r+ q6 n! I/ I
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())# W- g! H5 X$ b5 }/ |9 y
  105.     {
    / o8 d* I6 ?, D" j$ n
  106.         re = 1;0 l' ^+ X( F6 d
  107.     }) Z2 @- Z& r0 V' T" E
  108.     else5 z- y6 E: L& F2 y
  109.     {
    ; T! [3 W( X5 G3 Z: d+ h
  110.         re = 0;0 P$ X2 t* ^  |. J, Y  I/ \
  111.     }
    1 u% X: f) \5 Q" H0 D5 z
  112.    
    % W. t8 o  k4 T4 E- K. o' R
  113.     BH1750_SCL_Clr();. [5 ?* C4 f$ x+ r9 b7 d
  114.     IIC_Delay();
    1 T5 B8 ]5 @: o' g
  115.     5 W# _; `) @5 v# q1 e
  116.     return re;
    / V' [! ~* d! y& d
  117. }+ b3 r$ b& ?/ w; h2 B
  118. /*
    6 ?% y  k. t/ @! M6 F
  119. *==============================================================================
    - B& W7 ~/ ~% f8 N2 A9 f( {' `8 }
  120. *函数名称:Send_Byte
    * P! s  V8 g% b( M( q
  121. *函数功能:写入一个字节# @. \4 k' q3 F, ?$ B6 N2 U
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据) f+ T) L/ m( r$ s1 ]3 @2 C$ ~
  123. *返回值:无% O% ~& `" @. `( u3 c& E2 b. N
  124. *备  注:数据手册提供, k& L  Z5 u6 m6 I
  125. *==============================================================================
    1 p6 ~2 Q4 E- f- a1 ^4 O( ^- g
  126. */
    % k- r" a" o2 Z& M2 G" \
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    - T1 D9 w2 r+ j8 H, K; B
  128. {
    : O3 c- ~% f$ D' R: K
  129.     u8 i;
    ' D# H. H& V8 i& ~
  130. " `. q0 E8 u; M1 B2 N
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)' O. S( v0 k' O
  132.     {
    2 B) _* V* Z' K9 |  ~
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    3 |7 E$ z8 g" w% ?- D6 ?1 y& J
  134.         if (dat & 0x80)
    ' W( f) A, q) ]5 o4 j
  135.         {
    * J" Y& r% q* @' g8 E8 {8 S0 u9 g
  136.             BH1750_SDA_Set();3 W6 l+ z6 n# R9 `
  137.         }
    9 H! Y* n. U- w- E
  138.         else9 v. Y" w  y, f" k; `1 Q, H
  139.         {
    & X0 \( F- b( O$ Y7 C4 R1 P
  140.             BH1750_SDA_Clr();% y" K4 @3 g! d
  141.         }
    6 ]. v) P) C1 O6 u5 B
  142.         IIC_Delay();
    7 p8 ]! B& j  s; h1 R; H0 t5 `
  143.         BH1750_SCL_Set();
    ) X# Z+ q. K- q& v! U
  144.         IIC_Delay();! x1 p" ^/ v& z
  145.         BH1750_SCL_Clr();+ u. Z! l! w3 l4 i/ x
  146.         
    0 f% @/ o  H8 `6 K
  147.         // dat左移1位
    * S( H6 h, b  a  @- ^
  148.         dat <<= 1;
    ' O# z" h- V/ n1 C
  149.     }; W  T4 a4 a, I7 c! Y1 N: p7 S6 P
  150. }
    9 N0 y. f; E1 j) c' v& Y" L& ^
  151. /*8 V6 A5 V  k  d0 I' ?& }( W2 p
  152. *==============================================================================* P0 J  A8 {, U: E, W
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte8 E5 e: U( |' T$ m# o! h" ]5 v
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据( R4 H7 Z; K* G/ k% O
  155. *输入参数:无( C8 ]  x* M! N9 N' F
  156. *返回值:无
    1 m0 X, I' \1 g# s; X
  157. *备  注:读取到的一个字节数据
    8 e* ^) ]7 g2 ]0 C
  158. *==============================================================================
    1 Y" K' {2 O6 t2 o: V3 U
  159. */, N/ e' W9 q) i0 _0 }1 j
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)
    9 |" S; o9 F1 K5 P8 {
  161. {
    ! a7 E: F7 _4 S* C( ^/ `3 e
  162.     u8 i;
      a0 o( W% _4 K( M
  163.     u8 value;
    $ a3 }9 ^; P8 ]
  164.     7 c) i( K( t& S  J$ l9 T+ S
  165.     // 高位在前
    & k1 i% b$ n2 M) P" e9 Z  s8 `
  166.     value = 0;' `8 l( y! C1 l: y8 \, }* C
  167.     8 h8 ?9 g4 m. n1 ~' T/ r
  168.     // 循环读取8bit数据
    1 G8 W; k9 B) Q
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)/ C5 N2 o9 M3 Y; b% x
  170.     {. z! B7 G0 [: I4 l) f, U
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位
    ) j2 l! E" V6 e5 X
  172.         
    2 S% k& P* ?7 i. v+ }
  173.         BH1750_SCL_Set();1 w! w: Y/ j4 [% E! X! T; E
  174.         IIC_Delay();- M" g( F2 A8 w4 A6 ?
  175.         
    0 c' w5 Q) L: s) z: Z9 V$ h
  176.         // 如果是“1”
    0 l) p1 x7 E2 b) ]
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    # Y& Z* m4 j" Y
  178.         {
    4 z9 F( w" D2 d; t0 {7 U! F4 o4 u
  179.             value ++;
    3 X4 `- y2 ^5 X/ `' A* C  }
  180.         }' V4 K. l1 d! F% G: t7 Q
  181.         + o! r6 E' h& q) b; I" h
  182.         BH1750_SCL_Clr();
    7 v$ {; [! S- {! m/ P3 I# _3 X
  183.         IIC_Delay();7 s/ U, [) D/ {; n8 ?  U% }) X
  184.     }
    ! B9 p$ x% I1 J
  185.    
    : t! P8 f3 g& j/ x5 @
  186.     return value;  u) x; ^+ I' y4 }
  187. }
    9 a6 b; K1 ^+ V# j- e# ]! k. M  L$ Z
  188. //BH1750写一个字节4 v& Q. q4 h, I3 F% B6 ], j
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 ) ]! K" l+ A$ r
  190. /*' E1 u( W4 n5 A
  191. *==============================================================================
    1 [6 B6 d7 Y0 j+ |' l+ N
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write( ^$ q; X- G0 t. J$ e- b
  193. *函数功能:BH1750写一个字节& M- F7 T6 M/ X8 T. X
  194. *输入参数:data:要写入的数据- C% E! X" h1 m) Z1 I, ^! |1 H# l
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    + e- q0 {4 R* F) g
  196. *备  注:无
    - w- Q& V, o6 z% H  y
  197. *==============================================================================& H7 w+ ]+ P  w
  198. */
    2 e" z. W3 I: Q* X/ e/ {/ V1 i
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)$ W! R% F: Q! n! v8 |' h' U/ Y
  200. {* ?3 y" _, A) _$ E/ M8 e2 I/ L
  201.     I2C_Start();8 y' G" C4 ~! V
  202.     " y. i# Z1 y  l- @0 h
  203.     // 发送从设备地址,0:写
    " R7 j. f& s. c$ y  \
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);& R1 L1 L8 ]# C7 i
  205.    
    1 ]8 Q6 S( ?- G% Y% f7 O+ l! Z$ L
  206.     // 收到应答信号
    # i. G6 a- F, f0 Z& A1 t
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)6 Q" g+ ^! Y# }, ~& U7 y
  208.     {# U, j7 I& t" Y  V4 p6 d: x
  209.         return 1;
    * Y$ T, p3 e1 d2 M! Y2 D6 i  ?8 `4 L
  210.     }, v7 I8 X* U% W% r& |
  211.     //发送控制命令% B4 f9 y- X5 e, o
  212.     Send_Byte(data);
    " t% @/ {  z; N
  213.     5 q3 K) U. c; R
  214.     // 收到应答信号
    ( t# O7 e8 m1 `- Q& N: G
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    1 q, n& j+ D. g$ Y5 o" ~
  216.     {
    + k' ^; t( X0 ~6 I: I0 a6 [
  217.         return 2;* c7 i: D! ^# d# I
  218.     }
    0 V9 u. Z3 p. {
  219.     7 \  C, A4 g2 I/ ^, H
  220.     I2C_Stop();" Z- b8 R+ d9 a
  221.    
    5 O4 ?, M( G- P" Y
  222.     return 0;1 o' T. |: g  f+ k! h
  223. }
复制代码

1 n$ W! y. P9 P: S* B& I/ h4.2 BH1750初始化程序
& P7 j' }4 V  m3 K- l3 a& w! ?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。' _8 Y3 E4 O& w( z; c
  1. /*
    " \7 s0 C) {* E$ G9 `8 t
  2. *==============================================================================6 D- G/ z, I. Q) y1 ^
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    , O! E; b" a7 x7 c# U" J, O" l$ g
  4. *函数功能:初始化BH1750
    ( a$ q' O% K% w) t$ h4 q( y6 w3 U3 G) o
  5. *输入参数:无
    % {' f$ O+ e! R9 v1 l+ g
  6. *返回值:无! ]% p* Z1 N1 ?* c
  7. *备  注:无
    6 h# m. X& h/ E$ e
  8. *==============================================================================
      k4 ~# ]! A5 U: }6 i! u
  9. */1 }8 h) _- T- [) _
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    5 h. e- C% P4 Y' S2 x6 d! p2 _
  11. {/ Z2 m$ D7 l% U: }: B# Q
  12.     // 结构体定义
    ' _: L, N# u" o3 X+ Q5 e
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    $ ]$ w( }8 N% F: @4 ^
  14.     % s  ^1 K; @+ P, T$ S
  15.     // 开启时钟
    # s/ I: u0 r' v4 @% m
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);' T8 E% Q" Z1 j( E) c$ D
  17.     % l3 `- A, T: E  B$ ?( k6 e% C; @
  18.     // 初始化GPIO结构体7 s5 t% o$ N  ?! t0 ]2 K! j
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    ; y7 A- l! C6 F# b* \# p
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出7 P! v$ a/ B2 U$ U( ?
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    6 Q3 R# Y" w* T
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    . ]6 X8 ]) U0 G& a8 }
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    , `. y& U2 z/ A2 b  t+ _9 X# I8 E
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);& K( Q" y4 ^' t( U% `% ?- s! B0 B
  25.    
    3 }# x9 n6 s% e
  26.     // BH1750上电
    $ k' l: g' S' J" W! q/ R
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
    0 |3 }; e, }% M; L' W
  28.    
    6 D* A! p# ]) y' a* k1 b' D$ _
  29.     // 复位BH1750
      L" j$ n! s  v% b# ]+ ]! y9 H
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);0 R8 @) s6 l% f  l
  31. }
复制代码

3 ?' E# ]2 G" P4.3 读取BH1750测量结果1 s; U$ p- Z1 @4 P) q, N: ^1 @8 ]
BH1750返回两字节的测量结果数据( E% ^$ Z, a& Z
  1. /*4 |. I% c1 B9 l
  2. *==============================================================================+ e- d2 _( X' S  r9 M* A7 y0 q
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    : n9 v. ~7 y& L" W. }) L
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据9 q4 n5 H8 R& K3 V9 p
  5. *输入参数:无' |5 W2 c9 S9 I$ b3 Y
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度
    " a$ u8 F3 X/ @+ G3 \
  7. *备  注:无
    ; l5 |. I6 M, q; n6 i! }# b# R( b. S
  8. *==============================================================================0 G' o1 F) X) B3 y
  9. */
    % B) a2 n, N9 ?6 \4 q" {6 u
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    0 q! d; R: v9 \$ s/ m& \
  11. {
    + q0 M- E9 }( r: J- ]3 i6 q: Z0 P
  12.     u16 receData = 0;
    % N; M( k7 x0 s
  13.     . E( g; |, q9 R- [5 f
  14.     I2C_Start();
    4 b' V9 M. H  h$ _! r& ?6 e5 E
  15.    
    4 r" x9 _2 U! X  v3 T
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    / [8 o/ ^% E& }& A  h0 F2 J
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);) G1 A0 f, l4 @; v1 E1 E& h
  18.    
    # d2 D3 y6 [  X7 S  R2 p
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)% T9 D1 b" D6 P' p( }0 f
  20.     {
    1 e. ^1 R! {, K  z0 c5 n
  21.         return 0;8 Y! y1 B3 r1 w2 }. @
  22.     }
    ) T, i0 ?% {) m* Z
  23.     5 k+ w$ `0 ~% C
  24.     // 读取高八位+ k7 m& i- I% M  i
  25.     receData = IIC_Read_Byte();, A' M0 X. D' ?% m- G$ W& w* X
  26.     IIC_Ack();; f( ~$ q5 a- _3 R' L/ t5 m- ~
  27.     , ]; T6 Q+ v3 t
  28.     // 读取低八位
    / v2 c2 _$ a% {8 ^. D
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();8 p+ ?; ^3 A3 c
  30.     IIC_NAck();% @# v8 i9 E) x6 a+ N
  31.     I2C_Stop();
    5 P" p) E& b4 g/ e7 w% S3 t5 d
  32.    
    0 U' G2 L  R1 \% ?
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据+ n* J  ^/ n, C% ~% t
  34. }
复制代码
& _+ S$ L& q4 y/ P$ @
4.4 获取光照强度
& U1 `+ f! b, B! a1 y
  1. /*
    8 ?% W  z7 C; h
  2. *==============================================================================
    , n2 n$ z0 m4 u* A( P7 Y6 M
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity) Z6 E1 m6 P4 ^! C% k
  4. *函数功能:获取光照强度, M( \7 S9 d7 |) a1 G
  5. *输入参数:无3 C$ r2 m/ e; C, ?
  6. *返回值:光照强度7 r0 m7 {/ c: o
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    * C- H0 w9 C) B) I4 s
  8. *==============================================================================/ Y! I7 [! J! s+ U# |5 g7 ]
  9. */
    5 z" z- y7 i7 p8 v
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)4 F1 `" \5 l5 L3 d! H
  11. {/ |/ e6 l1 c2 k4 z
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
    : p( V  F. T0 n1 i
  13. }" R# I2 k; }4 Q- m
复制代码

; r8 h$ [! _; b4.5 相关宏定义
+ ]6 V2 |. C" F& o
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)1 X( ~, t- q3 d
  2. #define BH1750_Addr   0x46
    ; U& N8 E3 H0 Y2 x
  3. 9 l, D( L: d5 W( E2 T  O# @
  4. // BH1750指令# n/ ]4 H) I/ c
  5. #define POWER_OFF     0x00
    ; e- Q+ t- ^6 w+ J
  6. #define POWER_ON     0x01
    7 `3 ?1 H. b8 r) Z5 X
  7. #define MODULE_RESET   0x075 O7 I0 ]( h% m6 }* t4 k
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10
    / D6 P/ o( d& o/ S# u1 K7 O2 x
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11' u' r# a! n9 s) i; z
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    ! D2 I' ^; r: N
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20* B, S9 Y  ]9 O3 Z. E' T
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x210 \* i8 `( T7 a+ @4 s
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    : S7 a1 y( x0 X+ l; O5 m- G
  14. ' p0 t- [+ k$ @+ Y# Q
  15. //测量模式
    : y; m/ T1 ?1 Q7 S+ J  J
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE! @5 B' a' d  h; H2 z" @( ~# k2 ]
  17. + A/ z9 ~: v. V* ^5 _9 m) A
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    5 A( h' J0 f4 ^$ K3 f2 u
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))
    + A% ?9 e9 `9 g& Z, X: X2 a
  20.     #define Resolurtion  0.5
    , B1 c5 \8 T* A4 q! f8 a; p
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    % T: \+ V% s$ T2 g5 y$ d
  22.     #define Resolurtion  1# N; q# S, R7 s$ Y* c! a' y6 T
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))! d2 @* i5 p5 ]' C2 O+ u
  24.     #define Resolurtion  43 r4 _* F6 T8 p! S: P
  25. #endif) I! j5 z. N1 w) e  p; j

  26. 5 B; @# o& ^* I
  27. // SCL
    8 O! G* {1 r' |1 m, x9 e3 G
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6): e1 H3 j  a( \2 k% [1 A" t
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    , L" o  Q  e. V4 J3 g& E
  30. // SDA1 u" H4 t, q  i7 I
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)7 U8 M/ Z+ O4 b. a
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7), a. l" K2 C  Q$ p" n/ _' F
  33. 9 ]9 }, b5 }9 ]# }
  34. // 读取SDA电平
    ) _1 S3 P! u, X; h% T! j  u1 W
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

2 v6 W- R( o2 a* k1 F
" D$ N  C6 t+ [8 c1 q8 t2 N: i4 a五、应用实例, P0 K' N/ ?3 L' }: D
使用串口打印光照强度,main函数如下9 g! ?& ^* r$ O8 L, \. S
  1. float gLingtIntensity = 0;
    3 W2 z3 I1 R. x

  2. 2 P" A9 g6 ]. F' B2 }
  3. int main(void), [: @" K2 C! }2 T% T+ f; {
  4. {
    6 e/ Y  B; h9 K/ Q& x7 {) x1 H
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    " J" R% D1 G% @" o
  6.    
    * V3 X9 v% y! A# d/ m/ ~6 q; s, F8 V
  7.     while(1): ^$ M# K, v* m4 Z, A7 p
  8.   {
    7 ]: k+ l# K+ s
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度1 M6 M6 j- L& m- `/ ~. X/ R+ @/ t8 I; [
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    + H- B1 B% m5 r+ b
  11.         ) J" |. `( V0 j3 ~7 m
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s9 H# @' z3 j6 P2 x
  13.     }% L5 ^" X2 D( u8 _# c" R4 L% l, y0 [
  14. }
复制代码
3 R0 L2 w2 ]2 T, W+ K# e. E  j
六、拓展应用
* C7 p- B/ b& i( S. l0 p3 f/ [3 C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。( Z$ o% J2 G; R8 }! k1 `
" C$ O( z$ a! }
6.1 实时调节LED亮度
3 |7 j6 B, t9 y: 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。+ |! j# e2 w* n
  |! y* i/ N3 c3 s4 w  y" C+ M
6.2 实时调整颜色阈值
% _! B" G* \7 [& 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。
* K  `1 F5 F3 R) @( Y7 u
5 B4 ]) l( m# L, g' r2 P6 q. O, j转载自:二土电子
7 v8 `$ D, I' U. j+ p/ y8 Z9 p6 O. T0 k如有侵权请联系删除
. L9 O2 `; A5 ^& t' a7 l# U+ Q5 r
# d+ W- i* v/ _

. x7 o# W5 r: b7 b! G+ T; `3 R
2 o' L  g/ Z2 T# J( b3 M0 N
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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