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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' h6 h, ^5 [2 e# T" O' N
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。
7 ~9 v. y: ~" f: d: p, K1 Q, k1 a' _+ P8 V& a! x- Z( k* {
4 h2 e1 i( V' k- n$ t, W. K
微信图片_20231023232803.png
) ?, v9 J  w: b) l' u
BH1750
) L6 ~7 L: \  Q) U# j
BH1750有以下特点
. N6 m1 b( u) p. N) p• I2C总线接口
& n% u: A5 L. ^6 r+ N• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性
% s  D2 w9 |7 ?' M: o# V+ l- S• 输出对应亮度的数字值
! \5 ^2 q- E. m• 高分辨率(0~65535 lx)7 s$ `& `" r( w8 [$ e2 R% P" S
• 通过降低功率功能,实现低电流化
* l* m* o; B7 w& \/ J  H& ?• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能
3 p1 t. s- p* U2 v. a• 可以选择两种类型的I2C从属地址
* ?3 w$ @8 l" P( v( q• 最小误差变动在±20%
2 i1 a" h( E( o9 f! T• 受红外线影响很小
& t) p1 `; F) y& }
9 z+ h' w3 V- J; g! X二、BH1750原理图2 t! o7 e+ M" m( a; Q2 V
' C  O6 c0 R3 q4 B+ S) ~0 Q7 V# I7 g5 i
微信图片_20231023232800.png

& s$ S; r* |$ B: u$ s+ v  E; D3 A6 L& Z! q9 N
BH1750原理图

* k2 w: ~( v. H! }8 G; f
- E, B- m7 A9 f# p7 N6 p" e
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管% k9 K7 T% ]6 r) h
• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
9 {( r) k: i9 M3 Y• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
1 R2 D# y# Y/ `/ c• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
$ ^+ z/ C( s2 V2 q% C( 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)+ _  I  d3 \/ V) z
/ {) |7 h7 e) {& k2 T& z9 N
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。
) k6 ^4 p/ ~. v$ J- k! n5 D* G" m
( L" O2 c8 U1 ?$ d9 F  |4 x+ X/ F
三、BH1750数据手册9 W3 l' o( l% U: k8 O
3.1 指令集

; l1 k$ g2 F: k/ f4 r% lBH1750的数据手册中给出了一些指令
8 K7 _3 v7 U/ \/ G2 l9 B+ ~+ u8 M7 L, }7 W/ a- g9 o' f1 l
微信图片_20231023232756.png

# h* l9 I, K, V' v! g" s5 F  `0 U' z
BH1750指令集

3 c3 J  L+ Z: F. O
1 y* y1 A+ ^4 B7 a9 ~& V% J) s
! Y, m5 n. x  Z
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, T3 @% `9 g
: Y( Q8 p( G+ f; ^" ~7 T: _
微信图片_20231023232752.png

6 y- f# _5 S. _* H) o3 a" d
BH1750测量模式
! G( t4 Z! T( E: h

& f4 Y: r% r4 T1 m; q. Z! Q" g/ V; m* N  h- s1 {2 V
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)。# ?; ^! J: N! @

6 l- S: r3 Y3 B$ H
; a* l7 @" Y# D  X% ^7 F/ n
3.2 IIC通信读/写9 v4 v7 \4 h. V- O, u) l' {  O6 C
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。8 E5 u- k' c) a& M; x0 q3 S6 ^
• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”8 z1 D  y& X3 W
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”. l) g- Q, H. P  z! u

" Y3 q7 g5 f& D/ T0 h3 h* N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 ?! l# I4 S
* n" ?9 Z+ a) H* J3 K8 k9 p
/ b1 ~7 P/ S* ?" d/ T$ k- q
微信图片_20231023232748.png

7 R  M2 |3 F8 L4 Z7 k2 }& m
# u1 Y$ T  D3 F7 v  k
配置连续高分辨率模式方法步骤
3 H1 x, w2 T% I) x* I

9 z# C3 g& q; h2 K
BH1750数据读取格式如下9 `6 J! Q! ?! C( |. _  T$ ]5 z3 g
& i! A+ `9 m# V' W; W
微信图片_20231023232744.png

6 c2 S2 m7 t4 f' |8 j' I+ }! r
BH1750数据读取格式

' O+ q' F. a0 i' `5 B

% }6 R! r) Y0 {/ o: ?$ ]" C
; \6 H( \+ t- q" p$ K. [
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
5 a: w1 x9 G8 y8 G8 J5 p) c0 Y0 s3 r8 Y
% p$ t0 z& O( x  J9 U* L1 v1 l( K9 J
四、BH1750程序设计
- {2 N. D$ S8 F8 }7 A5 [) N4.1 IIC程序

, }6 \$ q9 E9 U. f  k; E$ ^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。* K! s8 s' }5 c' k
  1. /*% H2 \/ G; O( C. j& c* g  R- u
  2. *==============================================================================2 X, a3 e& w$ d( V4 s* z* f
  3. *函数名称:IIC_Delay8 U. K; X/ T0 s& U# I' r
  4. *函数功能:IIC延时
    4 u# ?2 o5 ^8 A, B
  5. *输入参数:无
    " X8 y' f5 Y$ F( B4 [
  6. *返回值:无
    " G: I0 b3 h+ O0 p7 N4 r) [' `6 s
  7. *备  注:数据手册提供
    ' J8 L8 k8 ]+ Z9 w+ b( b
  8. *==============================================================================8 I9 R+ k4 I6 W, _2 }& Q) Q; ]  N
  9. */1 R/ u7 f! S! W2 b: k
  10. void IIC_Delay (void)
    ) H8 W5 R5 f( H
  11. {& i0 o( f3 K! ?' Q
  12.     u8 t = 10;( C1 Y" ^1 D, v) }9 n
  13.     while (t--);
    - C& I6 [  C! }8 e
  14. }
    : u3 t, s# Z, b8 g! O
  15. /*
    * @7 \0 e- g1 F( H) s/ C
  16. *==============================================================================+ @. _5 k3 X$ b" S
  17. *函数名称:I2C_Start
    $ @0 g4 ?; e2 Y) p* o. a0 c- k
  18. *函数功能:IIC起始信号
    $ N$ U0 t! W; r2 e
  19. *输入参数:无! M" T4 W" B8 }6 n* B
  20. *返回值:无. K6 M; o8 H8 c; {& w
  21. *备  注:数据手册提供
    * i. l5 a/ h- [, L
  22. *==============================================================================* h0 `0 {% l7 m. r/ V  o( ?
  23. */2 Z5 p9 Z7 `) A
  24. void I2C_Start (void)
    ; r- k9 k" Y1 C$ c9 e2 ?; Q
  25. {
    " }+ L6 ]0 a5 P& I& ?; d8 C  D
  26.     BH1750_SDA_Set();: R9 |) b3 r0 X5 l  d* j) t
  27.     BH1750_SCL_Set();
    / _; N  L9 g: `8 F/ x6 V
  28.     IIC_Delay();9 b3 C0 ~3 P) b
  29.     BH1750_SDA_Clr();7 t3 \2 ]" L8 a3 U5 c
  30.     IIC_Delay();9 X; t1 y- \" _3 m, N! C
  31.     BH1750_SCL_Clr();
    ! b0 L: U( Z1 m  x1 u( v
  32.     IIC_Delay();8 ]0 `2 @* |, f+ X* Z2 `1 A
  33. }
    % y) w* w. a+ h$ r2 c
  34. /*
    / \3 U% i, o( g
  35. *==============================================================================
    0 G  M* m# q, D3 X6 \6 E: I
  36. *函数名称:I2C_Stop
    3 C8 R8 U7 o1 y! `+ S
  37. *函数功能:IIC终止信号
      s, w; t# o3 \4 z# v
  38. *输入参数:无' T6 e" _+ a1 R- M3 S  s; i
  39. *返回值:无% f% t" E" [0 Y0 |+ ^5 W( P" o2 {( n
  40. *备  注:数据手册提供
    2 n9 B+ W- C. T/ t
  41. *==============================================================================
    - _0 g! V4 G8 E9 w7 C2 @
  42. */
    . g$ h& s& q8 l0 _  Q' f
  43. void I2C_Stop (void); u: s/ `; o% u! {
  44. {
    6 f! `, O. z% g" J/ h$ C% i7 u  v2 K3 ^
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    0 F0 F7 N; `" `6 U; m0 S1 n
  46.     BH1750_SCL_Set();$ r0 j4 @% t: s
  47.     IIC_Delay();
    7 _/ e) S4 H- j# \3 y% E' O
  48.     BH1750_SDA_Set();
    % V# k& d  W& c2 I
  49. }' @$ a4 ?7 x) [" m& M+ S' ^1 _
  50. /*
    , i: G! v% e( w, f( m3 S
  51. *==============================================================================2 y) R$ z+ E3 K+ V+ I
  52. *函数名称:IIC_Ack
    $ |9 c: ~% m/ q
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号; u) m( N* Z5 K! d- ^8 l
  54. *输入参数:无
    " f. ]; Z6 N  K* ]8 j
  55. *返回值:无$ ^  t' P9 k5 f
  56. *备  注:无, W2 a; l5 h* e) \4 S
  57. *==============================================================================+ @; I4 i- Q" }, a0 J+ r( z
  58. */1 v4 ?4 _4 `/ V" t
  59. void IIC_Ack (void)
    # O; @' K. V! i5 m$ b- ~
  60. {
    0 X2 B# R3 Y' f, C, [
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    $ @0 b' `+ e9 S5 S
  62.     IIC_Delay();' C/ S+ B0 s, |" C
  63.     BH1750_SCL_Set();# k4 Z( g5 p; O% y0 Q
  64.     IIC_Delay();$ G  _/ m7 z3 G  B4 X; n4 N) x
  65.     BH1750_SCL_Clr();" [, [  Z# j. a# A7 S
  66.     IIC_Delay();
    1 v$ t  ]9 r3 E. h$ J1 [
  67.     BH1750_SDA_Set();
    6 P6 R( }2 L, m" c% t! B( p
  68. }
    : J7 e8 [5 l, [% }5 m' H' Q
  69. /*
    * `, ?" x  Y- f
  70. *==============================================================================
    1 L! x* w) {6 j. i; d
  71. *函数名称:IIC_NAck- X9 {/ Y- |4 V2 ?' u
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    5 e2 ?" e! L: s: F6 X, l, O- H+ I
  73. *输入参数:无6 A# w3 F1 ~. S% K4 g% C. R
  74. *返回值:无
    ' P" j$ Y' _* V8 M: F2 [6 ~
  75. *备  注:无* a% E" H; p( P% e! ?; B; R
  76. *==============================================================================* F) v- [5 b! ^) h. o$ A/ T9 q0 S
  77. */
    & |8 E) l6 n  e' w1 T4 U4 Q" Q
  78. void IIC_NAck (void)6 W& G$ |& a# a$ F; A
  79. {: ?; G4 X& N# V3 p
  80.     BH1750_SDA_Set();* x& H) B6 q2 _0 E6 k: T: i
  81.     IIC_Delay();; l  Z; _& ~  H3 v
  82.     BH1750_SCL_Set();9 K* M7 r" P! `2 V* X6 j2 `
  83.     IIC_Delay();
    7 ~  _( N* S' Q) j
  84.     BH1750_SCL_Clr();( |: k$ o/ ^" e; V3 X+ V- f
  85.     IIC_Delay();
    ( y) O) ^+ r( x0 u* O9 e# m  g; Y3 k
  86. }
    " D! r8 j$ q1 r: }5 U. a( V+ ]
  87. /*
    $ V4 f% Q: U1 o/ F/ v- i: o
  88. *==============================================================================
    + Y# S: |( l; g0 p  P# n
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    3 o! P. |) ?4 Q  u3 n$ B: d% a/ N
  90. *函数功能:IIC等待应答
    - k" [3 l! K+ I5 Y5 L
  91. *输入参数:无
    ' P# Z- h5 e" M$ s5 J
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号- a# p8 i* v3 z+ X* g
  93. *备  注:无
    4 J# ~8 f4 ^+ Y. p$ b3 s) \
  94. *==============================================================================' u3 x$ B( h: |, e1 g9 p" _: m$ _0 V! [
  95. */! M: X$ [+ D$ d$ L
  96. u8 I2C_WaitAck (void)
    - v% x5 @3 `& b4 Y
  97. {
    % d, _1 ^: ^1 S; J! N: I2 y
  98.     u8 re;" E5 v: y+ @: Q

  99. " P# F0 ?. C7 R, n5 _9 r
  100.     BH1750_SDA_Set();
    0 i$ v8 g! f4 @7 q% i2 I0 k3 Y; o
  101.     IIC_Delay();( S& U4 y0 C6 `
  102.     BH1750_SCL_Set();
    / ?, B2 j- {0 f' A
  103.     IIC_Delay();; |1 X7 P, t& Y3 _; m
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())
    ; h! V, H5 P0 B6 f( ?
  105.     {
    8 \# x( t! s$ m0 |: |
  106.         re = 1;
    / T8 X( j9 c0 o, i. b
  107.     }  {0 {+ `" Y2 I6 D1 l
  108.     else
    / w" {  U, [3 Q1 T) p% t2 K4 v
  109.     {
    2 a* ?. \* v* F$ L+ C! q# L/ v
  110.         re = 0;
    . z! J% _# n; V, H
  111.     }& G  i) d3 p; P6 N2 C) Z4 G
  112.    
    $ K! M8 C0 B# d% Z
  113.     BH1750_SCL_Clr();' d1 k# @/ K+ M0 ]7 M. P) b% i
  114.     IIC_Delay();3 ?% t+ U) B7 g
  115.     5 X6 K& Q3 _$ N* q1 R1 X
  116.     return re;
    ; a2 K! c4 u+ Y' n( @1 A
  117. }
    6 ?. ?$ k1 I/ J3 b
  118. /*. T8 L. C% R) Z% {) O* _
  119. *==============================================================================0 t- N# C4 c- R! u
  120. *函数名称:Send_Byte1 s$ x. C( u7 c
  121. *函数功能:写入一个字节8 m  ^4 Q# e" p$ ]2 f* B* p) w
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据" v1 J/ s( ~) f' n1 h" ?. g* v) I2 w/ m
  123. *返回值:无" {7 H- c' c5 `% p
  124. *备  注:数据手册提供) |: l, n2 O) q7 J8 w. A
  125. *==============================================================================
    ! z4 z7 Z# _- [6 v* v+ z
  126. */
    # V- n: |9 I6 e  }" C6 c+ a
  127. void Send_Byte (u8 dat)2 }% o2 b9 p1 ]/ t1 H1 G
  128. {' k* _* Q, F* G( R& T& x
  129.     u8 i;# A4 c. v3 M" |
  130. + H, E) v- a% Q
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)( t4 z2 Y, V' F, z4 }, |
  132.     {  a1 O: b- H7 T6 b/ s& O6 {1 T# i
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入8 w7 U7 U5 L* v1 r1 u
  134.         if (dat & 0x80)
    % H1 X5 P. Y6 e6 j7 x
  135.         {
    ! o" u: Z& U* e5 Q, d
  136.             BH1750_SDA_Set();% \( y. L+ o2 h0 v* Z
  137.         }+ ]3 r, q8 w3 K: m6 R' T
  138.         else  }5 o' f3 ]: n' C
  139.         {
    % ?, {( S( A$ b, T
  140.             BH1750_SDA_Clr();. z8 `4 O$ C# I8 C2 j2 q* d- B7 [
  141.         }9 T2 T" y+ r& V% r+ E5 `  x8 ^& h
  142.         IIC_Delay();6 H; U$ _9 |* `; }
  143.         BH1750_SCL_Set();/ B4 S6 J( L. t8 q: x
  144.         IIC_Delay();
    # o! m# S/ v: ^( Y
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    6 g# c8 i6 j4 \# W
  146.         & s; ~" {2 K" l% u1 n- v8 x
  147.         // dat左移1位
    $ T5 q. C' q; Q/ u8 ]3 q
  148.         dat <<= 1;
    0 \" e, u9 x# f  Z
  149.     }
    - T; x$ g; K) [
  150. }6 q% N4 B7 S. u0 N
  151. /*+ S7 H, s$ f2 m" _( |$ o
  152. *==============================================================================, i1 R4 G6 s7 |/ ?6 @8 r4 e
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte
    + o, H1 o0 I0 ^7 o# f
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据9 k$ |7 d" p+ g3 ~
  155. *输入参数:无
    5 o) o5 Q4 G! x
  156. *返回值:无
    , _- j" a* M: i) I; \
  157. *备  注:读取到的一个字节数据! r5 a, Q9 T8 D1 C
  158. *==============================================================================9 S4 ?/ Z. C- y" h* P
  159. */9 s3 `+ ?' D3 w. `# R
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)9 c4 K" C+ ^( H3 M
  161. {/ Q9 v6 `7 M0 Q0 r
  162.     u8 i;
    + C3 y# |/ G0 t
  163.     u8 value;% w9 N& O" X+ P! m0 c
  164.    
      B3 J8 ]9 w& S$ J8 f  b) |
  165.     // 高位在前8 U: a# x8 D% Q, o! l
  166.     value = 0;5 B% f4 |- u9 ]: p; {/ r$ _9 C, H
  167.     $ ?/ t5 }1 i+ c8 e+ P
  168.     // 循环读取8bit数据
    " |% a: {. a* ^, e: C( V8 ]: |( f
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)
    ' d/ \% s' }7 {! t1 K: @$ O
  170.     {
    ' M' y, @) c) K, y& q! C
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位0 D1 ~; h. I3 _$ I0 ~! {
  172.         
    ( F$ ]7 U1 \, J$ w1 y9 G. T: F
  173.         BH1750_SCL_Set();/ w$ Y9 e. Y" X8 p
  174.         IIC_Delay();5 M1 `& z9 m3 G( l8 K: i
  175.         3 p' s1 y+ O6 Z  i. h
  176.         // 如果是“1”2 ]$ n4 x. f8 [' g1 }& }
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    ) f' e' p8 D% i* M1 x- T/ D! h
  178.         {
    0 C- @$ ]: @: i2 h, W
  179.             value ++;& w' f: c, o% N( N* t. E8 F
  180.         }
    1 |: r5 u* H/ r+ |: s7 z1 f  ]. P
  181.         
    4 F: p9 p1 ]; h: m/ ^+ j& M4 C
  182.         BH1750_SCL_Clr();4 M5 }1 k1 I4 S& k% s, _
  183.         IIC_Delay();
    $ M  N& S. c4 t
  184.     }% i2 d8 G8 n! x4 d" p
  185.     $ F7 ~9 h- g' G5 ~, ^+ x
  186.     return value;
    + e' ?0 M8 N; u( Y1 ?/ ~
  187. }, x* m- M- _: ]  J+ E% Y
  188. //BH1750写一个字节, \, }, _0 F4 R" }0 ]9 H8 N* I" ^5 T$ z
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 - O) {1 q+ z# B& B7 D: l, I2 n
  190. /*
    5 h3 A) ^3 x7 F  x  t% m: _
  191. *==============================================================================
    * U* ^- O4 F, _
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    1 C9 N- q2 p) m) F* {8 ^! c2 O+ _
  193. *函数功能:BH1750写一个字节( d" y% h" N1 q. @
  194. *输入参数:data:要写入的数据
    + t, K# B: l% b
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败* }$ S' s6 k, {6 e) J; [
  196. *备  注:无
    - Y) W# p1 s! Y* E
  197. *==============================================================================, I5 y# p& N8 r- Z% }
  198. */) Q: U" m5 N/ H5 l/ d
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)
    ! J$ |# J' Y) k; s; L4 J
  200. {+ r* y, R5 L+ O$ n5 ?2 |2 m
  201.     I2C_Start();6 U5 j+ ~6 ^5 C
  202.     + h2 k) H& T. _: }2 a9 J
  203.     // 发送从设备地址,0:写* W, ]+ k( @) ?
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    3 v: W" J6 e  ^$ b& E/ I3 ?4 N
  205.     3 K; G2 p) ]" l, v0 `. i8 O$ A
  206.     // 收到应答信号
    ) \7 {5 X. I; e
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)6 S6 m5 O: p# A9 d# @$ W' F4 N
  208.     {
    : t! m- U- G/ ~$ `" g
  209.         return 1;
    ; A1 o4 W: t9 m: }9 g4 Y; D* K
  210.     }% v1 _" R, N9 K6 z3 q
  211.     //发送控制命令
    ( t- l2 @$ L+ J. I
  212.     Send_Byte(data);
    6 s  y1 H% \- a4 K) K( x6 G
  213.     + ^5 f6 u) F- e2 O- C+ A/ K
  214.     // 收到应答信号
    6 i1 I% f' H. G2 B, r1 {* i$ e
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    1 L( |7 g, Q4 R6 l: q( [; h
  216.     {
    * w$ ]' u# |* H8 F
  217.         return 2;0 Q/ S) Z1 D) Y( |. p
  218.     }
    ( v5 _. L/ z0 h
  219.     / y0 O; s+ r& f. d& P; _! \
  220.     I2C_Stop();* \; s4 v4 ?) n* F
  221.     2 Y( J3 h$ Q$ L9 u) q+ X
  222.     return 0;
    " g& {5 _' j* U. h4 z! }& B
  223. }
复制代码

3 k$ D; P; l* y  k+ n  J3 j7 v4.2 BH1750初始化程序8 x/ x7 H& P- s) C) [9 z
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。
! i; U3 S$ D9 F/ X8 r4 J9 u0 K4 T
  1. /*
    $ f5 _% N" p- D
  2. *==============================================================================
    5 t. k, O  U+ L. c3 n! ]
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    2 f: L0 y& x" k0 O
  4. *函数功能:初始化BH1750$ X: m9 u% Q$ {
  5. *输入参数:无
    7 |2 Y- E: o- O' G( ^% D
  6. *返回值:无) e$ r  o% v8 O! m4 B
  7. *备  注:无- K. {& {* a4 H: x5 R; r
  8. *==============================================================================
    . b6 l: I8 v; H  W
  9. */
    9 B% q$ g, R2 ]. d+ r. F
  10. void Drv_Bh1750_Init (void). ~# j1 |) g; T! I' V7 \
  11. {
    / S" v+ x/ L3 T8 D: N& r5 X7 a
  12.     // 结构体定义
    . q% L$ N- @- I: G0 j
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    0 v" {% o5 O. i" S1 {
  14.    
    2 o& N( c! B$ ~, `
  15.     // 开启时钟. L' \0 e$ S1 ^  a+ |
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    8 ?7 E+ h$ }5 m  V  [' M6 B  X
  17.    
    # Y( n) H0 s/ M0 a  G
  18.     // 初始化GPIO结构体0 a: r1 E! C  H3 K
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  % ?, j: Z' u' p% {! h, X
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出
    ; w- F. C, ?8 Y( z- y
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    + d5 @# `% k5 X* i! i5 C
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);' V0 |! {2 `8 F3 h
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态7 F# z" d3 `; h$ q( b, {. L, U
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    ; i& }' ?8 e8 i
  25.     2 ^( j3 s8 C9 }) ]. n
  26.     // BH1750上电+ F4 F. ]& J) A$ `
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
    7 @2 H$ h* R) i( r2 b) |
  28.     ( d8 N. A9 b3 _2 y" e& m7 c
  29.     // 复位BH1750- e/ h" {8 p. j  j
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);! G2 B' t; M. P) e7 S' k/ W
  31. }
复制代码
; a, d( e& ^/ m' W. I4 _  Y
4.3 读取BH1750测量结果
6 g, ?! O& t3 S# B8 v6 LBH1750返回两字节的测量结果数据
& [0 F! Q" A+ \; H0 g
  1. /*
    $ u% l/ O5 k! W* Q
  2. *==============================================================================
    8 c; }3 _8 p/ t  M+ }
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    0 ^* T: c; O: a1 l& Z0 y" l
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
    * ?  Z& x* F4 q
  5. *输入参数:无
    9 x8 Q; x) I% i5 b+ q
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度1 Y  E9 ^, ^- Z
  7. *备  注:无: q* q$ U- Y% T# i* Y2 F. D( `
  8. *==============================================================================
    4 q* G) d* [/ M# z' h; w0 `, t
  9. */- t) m& V* Q) Y9 a. }( q
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    8 k) W. B" V6 s5 C* N- Q' E; @
  11. {0 l* p& X' @5 v" c$ z
  12.     u16 receData = 0;
    ' @" d* y/ X+ S: R, u8 b
  13.    
    7 I* U5 I( Q8 E) a  X. w
  14.     I2C_Start();" i0 ?- q* |& @; G0 ?
  15.     , C7 |$ v  R3 }# v
  16.     // 发送从设备地址,1:读4 r' p5 f2 P; U$ m
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    & W0 @3 _5 q2 p$ T+ z0 r" Z
  18.    
    3 Q, I& h' U. y$ k  P% f" x
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)8 E- {$ e% L& C4 y7 R) F
  20.     {; v9 m  G8 p0 v) v* o: ]* p* j
  21.         return 0;
    7 f5 s3 x. d: O) m, ^: L. n
  22.     }
    5 J% |; j8 D* h( X; N
  23.    
    / c  t  c: p2 @' o; n, B
  24.     // 读取高八位
    % `3 @$ I7 R+ h; U) d
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    * ~3 f: a* s, E# e) G# {. p7 g* z
  26.     IIC_Ack();
    ( `0 @' A) R8 n4 Z/ _* m, G2 E
  27.     . S+ d4 j: C" R3 k1 l& @  a
  28.     // 读取低八位; x+ j/ c4 j% Z( t* ^
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();& R% Q5 t$ b! ^: c2 k! a) N
  30.     IIC_NAck();
    , R# h5 t; }7 g4 ?) G
  31.     I2C_Stop();$ b" G" O8 F6 e/ V5 }9 N; W- J
  32.     ; g8 M0 }; S$ F
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据7 e' \7 ^6 [8 m' \
  34. }
复制代码
* v0 p* |/ p4 n: ?# B% F
4.4 获取光照强度6 Z5 ?, N; v$ k9 P$ @( b, a
  1. /*# X, h9 N% D4 m# |, O9 X, k; Q: h
  2. *==============================================================================. {: }" q/ t! M, m
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity
    ; ^3 D. a( c8 S* C4 u" H
  4. *函数功能:获取光照强度$ J) p8 m$ A% W; r6 ]$ R% q
  5. *输入参数:无
    / D) W  N1 n" x8 g. |
  6. *返回值:光照强度
    5 E. l- ~1 P  m- @/ k- |
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度* n% E; M3 F. K! w. Z
  8. *==============================================================================* E& e/ Y0 l2 W- d/ _
  9. */7 ]2 L9 T9 z/ h* V6 o
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)3 D( O$ c0 ]4 ~, f  x
  11. {
    & b9 G6 z) y7 ?! w4 M
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
    " R/ _  l3 r: H# I% p& f% j
  13. }' Z& S: Y: b% ?% W
复制代码

, B( ~( a& b# B9 x  ~4.5 相关宏定义5 z. M9 t/ M, M
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)
    6 K) }+ n6 i/ v- B
  2. #define BH1750_Addr   0x46; T0 a; d# r3 H
  3. ) s) z8 K: f# x
  4. // BH1750指令
    ) T7 c5 b4 `# I1 M8 W4 r# O  Q
  5. #define POWER_OFF     0x00" C! L5 M) q2 `0 g- e: l
  6. #define POWER_ON     0x01
    * ]+ T! R7 G; y
  7. #define MODULE_RESET   0x07, F2 {  Y& e0 j/ z4 l5 q: y
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x103 ?$ n1 x( ]5 Y( N
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11  ~) b9 O+ c7 s9 O- j9 `8 s
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x130 n! |) P$ r/ i6 u
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x203 E: F+ G) H# l! T2 m2 A( ?% a
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21$ P' `# {. {# ^+ G' f" @
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    , Q- e0 q& e% _
  14. / v; G' U* _( u; e
  15. //测量模式# I  @& A' ^( n+ [/ c4 Y
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE9 D/ o' O- q! G( F( U1 p8 T

  17. 5 F$ b$ G" }) Z/ r3 Z0 P' N
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度# P" e8 v' E3 m- w0 _5 O/ @% E/ X
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))' A) h/ V! ^7 R
  20.     #define Resolurtion  0.5
      Z1 P) ?" D& t  v+ c6 x0 l3 t
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))+ x5 N/ [6 n$ q) f1 c' C0 ]
  22.     #define Resolurtion  1
    . h6 `, V. ~' s. s/ e8 ?+ x9 ]/ X1 b
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    " b; m8 O- g7 B$ m5 D
  24.     #define Resolurtion  4
    ! z) n6 |$ c9 N, d9 |3 R
  25. #endif
    0 ?5 f/ F2 R6 ]

  26. ' t$ E9 [2 P% |% F% U* n( ~6 Y
  27. // SCL
    ) v/ r" y) W; t$ r6 U
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    # K8 _' ^0 e* ~0 ^; r
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6). q% o" c8 Q  B2 N
  30. // SDA1 E3 e  _" p0 [! P' [
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    3 A. d5 k; G4 W, G- ?' y6 w. l
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    6 h% X0 _* _' @3 T  X

  33. ' u- n1 t! c3 i
  34. // 读取SDA电平
    9 e" _& A' s" x0 O* t( c& `
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

* e% C9 E8 z1 E+ V! T% i4 F' q6 I1 G' l, a: X
五、应用实例9 D" h2 ^( n! O( F8 O
使用串口打印光照强度,main函数如下: y. r) J) i/ t4 C7 N4 [
  1. float gLingtIntensity = 0;# s: w/ X  f0 O( y. D- m. _! r
  2. 8 W( [' j; r/ g. `5 g: x4 l4 ]
  3. int main(void)
    0 y: [3 {8 b, h6 T
  4. {
    / ]; n3 z0 I$ A! @5 [7 v3 l
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化/ G8 a: a' s3 a9 C0 O
  6.    
      b/ I* ?  s1 W+ g/ o6 P* D+ C
  7.     while(1)
    $ R+ S' L6 V8 j& ?
  8.   {
    5 c8 M1 B! d: \$ o* N8 p
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度( u& J8 Y; T" o1 A4 i! A* C
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度  t5 X: @4 q* i  Y, `2 j
  11.         
    ; ?) X8 a( {) r4 M; a
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    + i# y# E" U. g2 M9 g% q$ F3 \
  13.     }
    . d- g' V5 S1 Z! b* O. _/ n6 N
  14. }
复制代码

. ]7 E$ ^2 J4 K$ g2 p, T六、拓展应用
. Q5 x/ v* s) z3 C7 `% h7 E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。
; U6 i& R/ [: T+ C" `# p' v5 R% c; g; k/ ~% ]$ J, G
6.1 实时调节LED亮度' M: p# ^8 V- Q- O
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。
; d4 [  t7 D  N

3 o4 |5 U! d* B# @6.2 实时调整颜色阈值: T8 V" }( ]& {$ z/ P- \
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 ?) F5 U* H! v# D6 r3 \, t* C" Y9 I4 j: A) b) m
转载自:二土电子$ i- V, t2 f' m1 j2 O: ^  z
如有侵权请联系删除
( ^3 d2 W. O& y1 E* c; b
: C. I5 w, [0 e4 s

7 l( Q, q8 ^; c* e
/ q# y2 r& v: w, ^3 @
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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