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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4 f" C, M9 P3 u" r
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。3 X, L. M; n! d" O4 {5 g+ z4 g8 V

. \3 Q: @! G+ U8 a' r* Y2 W, q# E) t

9 V2 C2 Y  S* c- D2 u
微信图片_20231023232803.png

2 U, g" x# M- m/ f0 X
BH1750
1 ~6 U# T0 ^) l! u! K+ t3 h
BH1750有以下特点2 }, N; x3 j7 R9 F2 N5 ?
• I2C总线接口1 B% [' A9 g5 C* I8 X
• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性
* U( b8 }: _6 Z; [. O" K• 输出对应亮度的数字值# \( V3 m0 d$ X8 }0 y
• 高分辨率(0~65535 lx): F% K; k1 L; P: X( @
• 通过降低功率功能,实现低电流化
$ e# o+ s% J! O; ^* E• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能" k2 I$ \3 ^5 F' x' a8 s
• 可以选择两种类型的I2C从属地址" ?1 S# `. c9 N8 t1 g
• 最小误差变动在±20%2 ^! t9 g0 C1 Z" R
• 受红外线影响很小
% W/ F+ f, _/ Z7 y5 _" Z/ G, U! J0 {9 @
二、BH1750原理图* @$ d$ C+ e7 P$ ~% p

& S3 Q8 w1 ^+ i1 u6 @' j
微信图片_20231023232800.png

' p: J" f% C0 V& B/ w) z9 q8 d+ m0 f
5 U( ~0 B! u' S& }. f
BH1750原理图
8 Z, p$ H" b$ R) T' ~7 _2 w

& t( k& f# j/ }
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
# [# [) w3 M, U$ Y! \• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)0 Q) }% C1 Y; _0 d
• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据  |' ]2 ]) }5 @% {* `, B1 ~
• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面), ]) p  g6 ~) h5 r8 s2 J) U
• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)4 @( B7 |5 v( \' F

* v4 A8 z3 M: F; J6 n6 |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。# s9 @; D6 L5 z- g" c; Q/ |1 Y
9 O* R# l8 Q6 o' |- @6 u. k; s
三、BH1750数据手册: c0 ]0 Q$ K3 j8 t. h2 W8 z
3.1 指令集
0 X* L% X, Q( G' V2 m$ j, @' w4 z
BH1750的数据手册中给出了一些指令9 L& }3 t8 D8 @

7 \  ?6 [7 K- M: o: |6 T; g2 z6 {2 q
微信图片_20231023232756.png
1 ?! S* Y( b9 B$ \( b; V; V+ A
BH1750指令集

. F$ ^* _0 Q- L7 S7 o

# B( A8 A. n/ X( _
$ `6 l5 M" ^; T3 v& x. |, R0 x
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
4 S& t% U  J2 @/ \0 ^) M" C1 p" V+ S' B1 J. E9 [' e
微信图片_20231023232752.png
9 c  |$ ]& N2 T4 N3 O8 o0 E
BH1750测量模式

; ^5 N6 N/ d9 i
1 F# r2 v/ I1 Q: z& b2 L! m

+ c/ e8 q3 s5 j$ Y1 }& Z
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)。
+ }! Z2 @/ Y' m# x, _6 p
( M. M! A# v1 S' M& q
% E9 B* P# L, ^- _# y4 ?. R" P
3.2 IIC通信读/写
, d) ?* l9 G4 |4 H+ K# H上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。+ d" j: S8 q; q& p3 Y) I" d
• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”# e; W7 c, L) o
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”
! s* x) R7 ~2 B6 I/ z1 q8 ]! g3 b2 v/ 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
' i# N+ R; @0 h7 U- m" J
2 P! t7 c' L  l$ `% r9 E
$ q3 }- H4 ^8 E$ F) g
微信图片_20231023232748.png

' Z# d! s4 ~( q" y) |: d1 `& q: c: p) Z/ y
配置连续高分辨率模式方法步骤
" m, `# }! ]0 S
$ a' ?, @/ n7 O/ y6 E* I
BH1750数据读取格式如下
5 G- v, T) A) s8 R. c) x) c
1 p6 f, G& |! T' D9 C% Z, @* x
微信图片_20231023232744.png

# g2 A& K5 E5 X/ z5 s0 e
BH1750数据读取格式
* q- u, ^8 ]" ~' ~" s* g; m% Y: T! H% A

2 E7 l$ V9 _) A. K( Y+ f+ ~/ v- h9 F
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
- z+ G: k/ g! e% O" _% j3 [$ q1 n. }3 t2 V3 {3 a
( U8 j1 i2 ^  f% l4 S& p
四、BH1750程序设计
8 V* ~* s; e0 Z, J  q) k4.1 IIC程序

1 b) S  {9 s& N4 L- @8 D+ F; o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。) ~$ N+ n3 w4 y% n% m; g+ |0 ^
  1. /*/ m, W( e% F: Z' ]3 q$ Y# r5 @0 d
  2. *==============================================================================, s& h1 m+ w" U9 ~6 j6 V& d, O
  3. *函数名称:IIC_Delay9 W" B2 }$ A8 Z
  4. *函数功能:IIC延时0 N/ @8 D/ ?- O
  5. *输入参数:无
    # c+ P: ?( R, c' W% @
  6. *返回值:无
    / J. a! _. l: r' Z9 D/ H
  7. *备  注:数据手册提供
    , y4 v; z& W1 f% O
  8. *==============================================================================+ J. P# q/ E. ^4 b
  9. */
    3 Q1 m4 \  L( ?9 P! W: r
  10. void IIC_Delay (void)' y7 j  I. c- [' k! J
  11. {4 t( H1 n; J5 @% Y/ c5 B
  12.     u8 t = 10;
    " C' c. d5 y  }1 z6 P* D/ R2 y
  13.     while (t--);1 L% N4 x- Q  O
  14. }
    6 c" a2 r! y& ~2 x! m' i
  15. /*6 ?* Y6 E' y; {9 L; T
  16. *==============================================================================
    9 ^  j. Z3 q* L
  17. *函数名称:I2C_Start" v: p  T5 j3 M
  18. *函数功能:IIC起始信号+ n9 _7 j% K3 O  |7 r
  19. *输入参数:无9 e  _* Y, C3 T& V
  20. *返回值:无  h$ |: r( u, l) f- k4 Q6 `
  21. *备  注:数据手册提供* o6 l5 ~4 Q  n
  22. *==============================================================================- [! p* y1 s2 \' t* C
  23. */; z$ b% ?, }# L2 d1 {/ o
  24. void I2C_Start (void)6 T) B0 t5 e1 U, y% G5 H
  25. {
    , ]9 x! F: x5 m2 |% `6 A/ w
  26.     BH1750_SDA_Set();
    7 q- n, B% k" f  C5 w
  27.     BH1750_SCL_Set();
    2 ~1 W) E. J7 ~. x( r0 n
  28.     IIC_Delay();% C& F5 t! p1 g
  29.     BH1750_SDA_Clr();
    $ n+ c' b+ s% ]
  30.     IIC_Delay();
    9 ^2 B& H) m. X& h+ c
  31.     BH1750_SCL_Clr();% B" @; O2 Q$ \7 S2 h% ~) ?5 D
  32.     IIC_Delay();
    ( H3 s) E0 c. ?9 S: t+ n
  33. }  c7 b) V* a$ D3 B8 J) s6 [2 ]
  34. /*
    7 e; p8 ?. U; m' O0 X9 Z
  35. *==============================================================================, }, T1 z5 N2 X8 m3 u
  36. *函数名称:I2C_Stop( J2 o2 X/ Y3 w
  37. *函数功能:IIC终止信号% p$ t$ k) A+ H
  38. *输入参数:无# y+ U1 R. r% d  O5 e: p
  39. *返回值:无' z) H/ m6 \# S( P% I" R  C5 J
  40. *备  注:数据手册提供; t/ ?5 s. Z( v9 d' V, v1 c1 W
  41. *==============================================================================7 W& k9 t# P7 k! l8 U* [. D6 k
  42. */! N; e# d0 s& _3 w
  43. void I2C_Stop (void): D% m& U7 k+ O1 Q) T& H3 U
  44. {
    4 `% k  j( s- s+ H- L: m  l
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    2 r8 f: @1 x. Z  r/ T/ [" [
  46.     BH1750_SCL_Set();
    * J# R$ F) \! V; T
  47.     IIC_Delay();
    " C) q5 b( V2 b8 L$ h6 H+ g
  48.     BH1750_SDA_Set();
    9 B1 ]6 V/ ^  V
  49. }
    % j' H8 Z) U4 S9 W( h
  50. /*% I, b& ?- c/ [. O
  51. *==============================================================================
      O" n& [) z$ S
  52. *函数名称:IIC_Ack' ?5 w. K; s  e  G( R
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号" b3 d2 c. b& x3 v* u, G
  54. *输入参数:无
    . L7 Z& k5 x% [! ~% Z& {4 L) L
  55. *返回值:无/ m' d8 s$ c$ o8 l' @
  56. *备  注:无
    & d: B0 k# d4 ?9 L& T4 k
  57. *==============================================================================6 W! Q. U% y: e& U- `; r6 Y! p
  58. */8 y$ J( }! {" v( H8 o
  59. void IIC_Ack (void)1 F1 a6 z0 [* o8 v( k/ H0 r7 b
  60. {1 q) c2 j& b, p3 x) L# P
  61.     BH1750_SDA_Clr();( Q$ d- O3 h; ]$ V
  62.     IIC_Delay();
    ! \; m$ i, d( N* d
  63.     BH1750_SCL_Set();& r9 x, d/ Y1 r( w1 z: ]; W
  64.     IIC_Delay();' d0 }$ K" S+ B7 X$ z2 n( x
  65.     BH1750_SCL_Clr();
    & F) T3 \8 B9 t( N, z, a
  66.     IIC_Delay();
    ) X( e. ]4 S$ j$ n* j
  67.     BH1750_SDA_Set();
    9 s+ _. B4 U4 Y, i$ _  v
  68. }" _; P. A& X+ a9 Y- G# b
  69. /*
    : u' m! L3 z# S2 g4 D- z
  70. *==============================================================================
    / D2 v2 O$ a) x% l. ^1 N
  71. *函数名称:IIC_NAck0 w7 ?1 P: Q$ y) a
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    . O* f0 ^3 z+ Z- H( d
  73. *输入参数:无2 ]* }& s' t" k, ?$ L* ^, x
  74. *返回值:无# i7 a9 M% ^( p, g/ s: V+ f0 L
  75. *备  注:无# y! F* _: K. n+ s1 B
  76. *==============================================================================
    5 \! t& h4 O- X6 J% _! g* t
  77. */0 t4 b6 N. Q  k2 Y2 ]8 I
  78. void IIC_NAck (void)8 }5 @% d7 g5 N" s9 j
  79. {
    ( S3 R3 |0 x) I0 ]& a# t4 W
  80.     BH1750_SDA_Set();
    ' n( P3 E" i7 Y1 t
  81.     IIC_Delay();" A1 H: a; h& S5 O! S8 S9 N
  82.     BH1750_SCL_Set();
    ! U( M' D/ C5 T1 ?% ]5 X2 M3 G
  83.     IIC_Delay();1 C4 ^2 r9 m$ S
  84.     BH1750_SCL_Clr();5 z% p' C; z/ m1 g$ n6 o) X/ h
  85.     IIC_Delay();
    % U9 D: F+ Z1 R7 D' D( H0 E
  86. }- v+ d- r9 N4 [0 s% N" e
  87. /*
    : h" P9 Q3 U, _
  88. *==============================================================================# u& u. L1 w# A1 ~
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    & z; g' [' ^4 s8 b$ s: i( Z
  90. *函数功能:IIC等待应答, o" u: U" [3 O4 A  S
  91. *输入参数:无
    8 Z6 G! Y  q: R6 {
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
    : A) p! G( K9 d( \- ^( B! k. `1 g
  93. *备  注:无
    + R7 f5 O! I- d6 G. y" B2 `
  94. *==============================================================================
    ( P4 a; ^5 E' {, t; A' s
  95. */: S! a3 x5 b) t% Q3 E- d5 h
  96. u8 I2C_WaitAck (void)
    3 |/ ]7 \& @; _
  97. {! g8 \/ b& F7 v5 J/ U  H
  98.     u8 re;2 L9 k/ s3 }' y" ]) n: P
  99. ( \5 ]+ g. J- N# I" k6 R' {
  100.     BH1750_SDA_Set();
    ' |- S4 \1 x* _! J. F) z* g5 O
  101.     IIC_Delay();
    / c  T0 i' J+ b
  102.     BH1750_SCL_Set();
    , a5 n* x+ I1 C! K, Q2 g5 ]9 ?& N
  103.     IIC_Delay();
    9 i$ w* j5 X* G0 u( @" N
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())! j* W6 K( A7 w) T
  105.     {# Z: e& N  j4 F5 f; o/ J5 U! T
  106.         re = 1;$ ^( Q9 ~9 _/ z) f# p( x# Y
  107.     }
    4 ?+ e! E" j4 ^, j
  108.     else6 C& m# F0 Y: G, {- r1 p
  109.     {# }4 k# I& T; T) O1 t- O; d
  110.         re = 0;
    . F6 {& \% x, p2 v
  111.     }, {$ T9 r1 `( T6 Z
  112.     " ^3 n8 E- ^9 V* F8 U" J8 n" A
  113.     BH1750_SCL_Clr();  T2 e8 P' j$ c* p, y7 J4 u) d$ d
  114.     IIC_Delay();
    5 |, |( c, u9 G& C
  115.     1 Y+ F: x+ W! [0 \+ j0 k0 f
  116.     return re;
    + ?4 X+ Q/ J* q, c! U
  117. }
    7 N7 [& C2 q  I, T
  118. /*
    3 N  Y. c( `0 H0 Y3 t2 a8 h
  119. *==============================================================================# |( i3 ?2 H- w7 c3 x
  120. *函数名称:Send_Byte, C! Z/ m# m# s8 C0 u
  121. *函数功能:写入一个字节; J* [- X+ o3 ~( ]' P7 I
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据
    ( E# u* u& S& j" L: W) b
  123. *返回值:无
    + O! f' [' g! J
  124. *备  注:数据手册提供
    2 ^+ S5 j: V5 }: j
  125. *==============================================================================* ~! D( a- G  ~
  126. */
    9 _% {$ q2 P- Z
  127. void Send_Byte (u8 dat): Q; p" u" o' s1 f
  128. {) G' s( q% ^8 l" J$ b  a
  129.     u8 i;
    ; l8 Y6 O( W9 w7 T3 c' b5 k
  130. , p" `+ ?8 y" p9 c7 q. V
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)
    # E: E4 e* n- q: t3 k/ u
  132.     {
      I% r- r8 r- B" E0 ^8 k
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    + R" d8 r% C* {: B7 I, S$ w3 K0 ^
  134.         if (dat & 0x80)
    ! _' m0 m7 I/ P6 h
  135.         {4 L- q8 Q7 {- }* q, V' U2 J
  136.             BH1750_SDA_Set();
    - t# B+ n1 l. M/ R; i5 D
  137.         }
    / D! K5 r6 ~( G& I
  138.         else$ ^' s: U8 S/ M- e& l
  139.         {
    / k' o3 L9 L3 H2 z1 @, h
  140.             BH1750_SDA_Clr();& ?: Q8 r2 W+ W4 X/ v6 n# {& D
  141.         }
    8 Y; U% K2 R5 N8 f& X1 R9 V" Y0 M
  142.         IIC_Delay();  f9 X( U0 E9 K0 D$ }
  143.         BH1750_SCL_Set();
    0 ]# I/ |1 b1 M9 C4 E' `
  144.         IIC_Delay();! x7 U- r; y& S9 n. v- T
  145.         BH1750_SCL_Clr();/ Q# \2 w9 I+ a0 `
  146.         0 w4 r' _; b) U% P" G. I7 @
  147.         // dat左移1位
    & M! W4 W, A, l9 F; i
  148.         dat <<= 1;: U3 Y7 A# ]: L4 G7 K
  149.     }
    * q, [! X/ e, m; M8 s! W  B% ~6 N
  150. }
    - l* M. N/ l6 {2 u
  151. /*
    ' M- s% H* o& w$ X9 x
  152. *==============================================================================
    2 w8 G7 }$ k1 M8 ]- a; _3 _8 s$ g, K
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte
    ; d# D' }4 s# M; s' p$ x
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据
    # [, l6 m7 o. K  J7 S
  155. *输入参数:无8 X- D( m3 n5 C
  156. *返回值:无
    7 \6 m  {* s8 C2 U- |+ v7 x
  157. *备  注:读取到的一个字节数据0 S( \, i5 B- A5 Z* d) h8 ~5 ]- }4 O
  158. *==============================================================================
    9 x5 F4 `6 H* m
  159. */
    : b" s4 q& |, a& N2 L
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)
    , C4 ?1 Q: C4 r* ]
  161. {
    9 W( v1 ]- p0 T5 \
  162.     u8 i;
    - R6 [$ G% s1 V- Q7 B" P+ M2 R! V4 o
  163.     u8 value;# l: z+ I% L& E; h* m( G/ J
  164.     # l8 X9 {3 ?3 ]2 s5 z0 W
  165.     // 高位在前2 f' k2 X, d: ]$ [/ f
  166.     value = 0;
    - X+ P/ _) ?, |
  167.     0 o" o7 x3 D  r5 g
  168.     // 循环读取8bit数据
    6 U$ d) E. J* J! n* B2 ]3 q
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)
    0 u' k, V# Z% j1 i0 w
  170.     {
    ! c" Q+ a0 Z4 P- ?- E7 ^8 b
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位
    # M6 o6 A; ]3 g2 q
  172.         ' \# X* U! N3 r6 s. D$ Z( I- ~2 t
  173.         BH1750_SCL_Set();
    . g. m2 D, o; ?
  174.         IIC_Delay();$ V! W/ O" t+ i
  175.         % j4 \( X2 i+ F% h  k  e' O0 p" `
  176.         // 如果是“1”
    ) i8 G) o+ K2 `7 O0 W7 O/ e" [4 @
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())  s, a# ]- D4 l4 c  N' X8 |
  178.         {
    ! \( s$ @6 f6 Y$ ?
  179.             value ++;
    % b! i+ D! ]& X: M" A! j3 m
  180.         }. s/ g# [/ h  M1 L0 o. f
  181.         0 t' e0 K2 f7 B. Q% l+ Y7 ]9 z6 k6 u
  182.         BH1750_SCL_Clr();
    0 A% |7 O: H6 c2 Q0 Y
  183.         IIC_Delay();
    " |7 S; |$ y4 J5 M7 Q% k
  184.     }4 a- D; _" q* ^' s9 }
  185.     8 e; O# n2 @% P3 B; ?% G" @
  186.     return value;6 U' }0 q) @7 M: l8 Y0 t; j
  187. }2 x( p6 n* ]1 H' F( |' m
  188. //BH1750写一个字节
    4 H  A! P3 A6 ^  \9 l3 w* Z* `
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 & p) E) {5 d: e, A
  190. /*8 @; \3 F7 y. E' I1 H2 K
  191. *==============================================================================
    : Y' Z3 S, @8 i
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    7 N, D/ s# G! H6 d* \" p1 s
  193. *函数功能:BH1750写一个字节
    / R3 `- X# d: A) W  g5 d9 C
  194. *输入参数:data:要写入的数据% H' D; n9 [) t) x
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败2 B+ Q6 a0 a; Q/ z% z; X9 `) f! G
  196. *备  注:无
      R* A& |; L# l8 {( n
  197. *==============================================================================% {; ~  T+ _* v( _4 `
  198. */
    # x/ j" `+ Q: t* W: m) z
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)9 {: z- e( X7 n- Y& i9 o
  200. {
    * q, j; t5 D- y3 `/ ^
  201.     I2C_Start();
    ; S' Y( O0 [9 r; i
  202.     + ^7 m) w0 K) o, h4 ]  {
  203.     // 发送从设备地址,0:写% V& R- B8 x( H- q8 w
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    2 X% t/ Z9 V/ i0 R2 G" E
  205.     " [: J( r) D) h& y1 Y8 ?9 |
  206.     // 收到应答信号4 U" J& g/ _7 v
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    , ]$ g8 k% r; X: ]
  208.     {4 I' l6 z: i/ q/ J; j+ e
  209.         return 1;. e. G9 ~& V8 X. {
  210.     }
    4 f0 \# A7 l/ ?. V! G1 k9 C# V4 x1 G
  211.     //发送控制命令
    2 Q( P! u% `/ H- p$ B
  212.     Send_Byte(data);. L7 i  Q, a- N+ O$ ?# H
  213.    
    , I, e' T7 }5 ^
  214.     // 收到应答信号
    9 z8 u0 F( J3 Q
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    " X% b, i  G5 R- g
  216.     {
    ; W3 ~# B7 l- E, c+ U' C
  217.         return 2;6 b) H0 a9 }7 {( W5 j% `' ^
  218.     }! K+ Y' D' J% S: f4 D
  219.     - V; @# ~- p2 A5 `. A: m( L
  220.     I2C_Stop();
    ) e. h) {! v  V8 m" Q: ]
  221.     . A4 z& S5 p! \/ ?, k+ {
  222.     return 0;7 T" m3 k; a) t4 Q# U- H
  223. }
复制代码

$ D- r# u4 s& n* E' Z  ~9 G4.2 BH1750初始化程序
% i! H( L2 J$ P2 z; \' l6 C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。( F3 F& k9 p1 q  z0 I, J. P
  1. /*  C9 t" s/ o/ Y$ ^/ t. n' p. Y5 u
  2. *==============================================================================
    & F: O& Z/ T& D9 S+ P5 ?
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init+ F% T; n& X5 |) t9 h) O: Y
  4. *函数功能:初始化BH1750
    8 y- T- ], L' G, j4 c
  5. *输入参数:无1 q2 S3 }8 Z# y% J7 }" Z
  6. *返回值:无; i7 v/ F0 h" G. D
  7. *备  注:无
    # S4 v, _  F0 p9 a+ Q7 d8 N
  8. *==============================================================================; \& V6 d& p* x
  9. */
    # P; A- Y- A+ U4 ]4 S7 Z
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)! s' E- E6 ?/ h7 X# H; l- g& [; L& {
  11. {4 H! Y9 o# d( Q& e
  12.     // 结构体定义
    * {- Z* w5 Z) a0 a
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;$ U. F/ n$ \+ {; c# H
  14.    
      G; G4 S9 b% M4 m3 l
  15.     // 开启时钟  Z6 n! p, m4 H( O# N$ p
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);- v2 \" D7 M) A# J! H# v1 H( E7 ~
  17.     ; k2 j5 \( f3 F. T1 O" ~$ r
  18.     // 初始化GPIO结构体
    9 Y# h+ m& N: H8 ~9 {, Z8 B2 H* w
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    / f0 w" I3 @6 a* n$ I) ^4 X
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出% G: N# M1 T" q) v# l
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . q  _2 s7 n, g. v8 W
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    4 W) D7 Y+ X  w* z% T4 j1 `7 Y( G
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态& g9 ?+ ~2 ]( a: o/ Y
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);3 y. X7 Z2 W- Z3 R, m
  25.     . G- q! d# c9 m& R
  26.     // BH1750上电; t* P, f% m4 `* i5 u; C9 L& z
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);4 c  H( P* z+ I' Q8 _& u
  28.    
    3 Z) W) u6 B3 z& }2 i& d
  29.     // 复位BH1750# j0 {! D# J/ x& `
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
    + }4 j: `5 H5 X  g( f; ?6 O# M& d
  31. }
复制代码
: g$ A$ |5 V: F
4.3 读取BH1750测量结果+ P7 r- F6 D) R9 Z7 z
BH1750返回两字节的测量结果数据, {; H1 s0 I' ^1 }6 J6 K' U
  1. /*
    9 n: G. Y$ u' n+ _6 l$ ]
  2. *==============================================================================
    ' B4 I, Z" v; R$ S' Z9 b
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    ! V! Z7 }2 T  C3 @" }
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
      ^5 Q+ N! F: A& A/ ~' _/ G
  5. *输入参数:无# V8 a: T2 C4 `! U2 S) Q+ H$ i# s# |, E
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度
    ! w7 S# ]9 Z# R8 U7 V
  7. *备  注:无# a5 C" x3 E# e6 v2 u8 X* D6 @
  8. *==============================================================================& o( Q. ?( Y- H2 e
  9. */  m. M0 x: e  o; u
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    + y8 |9 `) R; Y4 i/ m
  11. {
    , B. d* v) j( T  y# O
  12.     u16 receData = 0;
    0 L" J( ]. b* ?0 D
  13.     : R( w- V4 N/ h5 L$ V- \+ N
  14.     I2C_Start();0 d% u; R& x! |& A/ o  M2 l1 ^
  15.    
    0 e+ r% q$ n" r
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    - p- c0 B3 R/ h7 Y! W
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    ( N% N0 f- x2 |3 x
  18.     / k# Y# b2 p/ C4 m
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)- P. [8 }/ A( ?
  20.     {
    ) W: ?- W$ G/ t5 |
  21.         return 0;  i2 X. @5 W8 e( j$ i6 k3 T3 V# i& `
  22.     }
    ' ]  @: T, V* R9 Y4 p9 \  C
  23.    
    , z' a5 e+ f( I
  24.     // 读取高八位
    : H; @/ l0 I* O$ J7 s3 {
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    ; @. i! D. ?5 @' P
  26.     IIC_Ack();) U% c3 L9 G  q6 t% A1 [9 {
  27.     6 G% c1 \# ^( Q+ B  b
  28.     // 读取低八位! G& k' j* @) ~9 s. g
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();6 P4 N. T8 P) m+ Z) A
  30.     IIC_NAck();
    7 H0 t% \" V6 V
  31.     I2C_Stop();$ O* w2 n- D- Y: B" l% k4 d7 @
  32.    
    $ H3 }, e) k% ]: t0 k  P
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据
    9 Q5 ^, e/ v& _" p/ }) h
  34. }
复制代码
# k; [) V# O0 m) p! l; W
4.4 获取光照强度" s' x# E$ M1 w
  1. /*8 ]6 {4 S0 b* o; W" A
  2. *==============================================================================
    ' G- w6 s8 _1 U) S' t
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity
    5 l9 L0 l3 y* U6 `' V" ]
  4. *函数功能:获取光照强度
    9 s' O9 p1 v4 ]' F
  5. *输入参数:无* d$ U& {8 R4 F  F+ @4 Z. |
  6. *返回值:光照强度
    ' h6 @3 l# m! m
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    7 _- ]4 e" ^- a* Q
  8. *==============================================================================
    7 ^$ ~9 R/ ]5 a1 A: i
  9. */9 U) C2 B; r8 |4 s6 \9 j2 n3 v
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void). q2 T( L* |2 B" G$ a7 X# h3 q
  11. {$ m8 ^. t* T7 v( {) w
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度4 ^. Z9 u) B8 |0 t
  13. }
    - }" U/ h" ~! A9 K* e4 T' j7 h( }
复制代码
6 _3 ]" b3 h: [6 F. B6 P
4.5 相关宏定义
( l$ X0 C& o9 f( _0 f( r8 |( Q
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)1 i  B8 A6 [5 Z. v1 e
  2. #define BH1750_Addr   0x46# n0 M! {& K" w$ P

  3. 3 a% x0 C& ?. I1 N# g/ q1 K, L
  4. // BH1750指令# D, A- `: s5 {8 d. M. \
  5. #define POWER_OFF     0x00# r) }  U+ m6 M! h! G
  6. #define POWER_ON     0x01& D4 ~' e" S7 w
  7. #define MODULE_RESET   0x078 M8 a; s, B# G: z1 a! E
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10
    3 M' E- _9 k0 w$ F. \
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x110 _4 H2 c% Q8 ?5 t! S/ X# F7 v
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    ( J' O2 N* e* _0 h: ^% T+ ~8 b
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20
    , l: l) m: T1 d( `4 e" f3 Y
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21
    ' J* a1 u8 g1 a& t4 H, m
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    & |5 L* @5 |3 g7 M  F+ R
  14. $ ]3 U3 z; R5 K- T
  15. //测量模式& q2 N' U# d9 G0 m$ Q( N: b$ N- O
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE
    % p) P8 z; H- Z% ~
  17. * w* c3 S+ ], N5 T: ]3 [
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    * x' ~% j' ]: R; Y
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))
      k, a' O) E; ?
  20.     #define Resolurtion  0.5' h& N+ Y! b" x; i! S
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    0 a9 w1 F5 Y/ A" R
  22.     #define Resolurtion  1) C* `. ^6 m4 `) {
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))! `* a$ z0 g6 ^+ W2 g4 \0 p% [+ H' r
  24.     #define Resolurtion  4, P# p9 S9 f. k$ a2 Y' @# [
  25. #endif
    5 d( T. p* @! g* g2 k
  26. ) U% f6 A* i7 M" }1 P* |
  27. // SCL4 ]2 r1 M) `! b
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)/ n* |- m! D/ v& K4 B  i. S
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)( t% }$ Q) n5 R9 ?0 ^: S* P
  30. // SDA
    " [2 Z' x% @% v, W5 [6 `7 r, h
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)3 \! s( x6 F+ D5 I( l3 x& y
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)$ {& A9 g% l; k$ L4 Y; _
  33.   `! ]2 W7 r. I, s  b* e
  34. // 读取SDA电平
    7 _0 X: z  @+ w, m$ y
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

2 t' p7 l4 C1 g. H8 r
2 T5 {* N6 p) |, p6 d2 u" J五、应用实例. D; _5 g5 U7 B
使用串口打印光照强度,main函数如下
- _! U# ]& _# K' j
  1. float gLingtIntensity = 0;. ]  S, K/ L7 d
  2. 1 L7 b& K, B$ F3 X9 f+ o8 j9 X
  3. int main(void)
    8 V7 V# W; T! v* H7 h/ y4 w
  4. {2 b  f# R  \' S7 d" W! f5 H
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    " j! D' _1 R8 Q% O
  6.    
    . z& L( V5 ]& o& i! o; \* m/ X4 O% }
  7.     while(1)8 c; V( O9 T. l) S
  8.   {/ I" f+ M8 V- n8 d( V
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度. V: C7 E. ?3 K' z: n6 K
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    8 K6 n  q9 q, Q1 p( `4 c
  11.         
    % {8 M. h2 h% Y; w. c- @' x
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s2 G7 G. W6 e3 D; o# c
  13.     }
    , [: u; n! f3 v: Y5 S! x3 V
  14. }
复制代码

4 q8 m: r4 j, _# X* k六、拓展应用, i0 M. V) ^9 Y) v, E9 r  K. _
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。
! W  `' }4 T" t( \$ A# k1 j" C# ~9 [: L; u8 A0 m" p& i
6.1 实时调节LED亮度
. O* u- K2 L6 b+ S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。$ M; ]  Q) w8 e; I
& G9 c  J% b5 X
6.2 实时调整颜色阈值
+ H2 t8 f% l8 v' N7 G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。9 s& |5 `4 |" K# c! F. e! X

/ I# b6 A5 q. C# k转载自:二土电子. m8 l0 k3 i/ h
如有侵权请联系删除0 S  q" E9 \% {2 Y5 G6 [1 R  t( L

' G* W6 @# {( i/ }" i, d2 X
1 y9 X! e5 x) J3 ?
. C% ^  U, {2 J: L+ p* H! x5 n
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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