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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
+ r# g- x& |# |8 P5 IBH1750是一款数字型光照强度传感器,能够获取周围环境的光照强度。其测量范围在0~65535 lx。lx勒克斯,是光照强度的单位。BH1750可用于调节手机屏幕和键盘的背光功率,或者用于智能灯光控制,比如,随着外界光照强度的变化调节灯光亮度。
6 V) E7 l2 I1 ]$ W
8 k8 S9 z+ Z4 {9 A2 P, K- S

7 n. I8 Y/ w9 k6 n& s5 B
微信图片_20231023232803.png

9 |- Y* A7 P0 }% V( p& _! y
BH1750
" Z  I  M9 G- f) I9 `  ~
BH1750有以下特点$ `* L/ I* P' B- a0 o4 U5 {# f' D7 e
• I2C总线接口
$ Z( ?6 ?" O. G$ O, W$ ?+ v$ S! ]! P• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性# D3 U- e! @. i2 ~9 x: H. L7 }
• 输出对应亮度的数字值
$ W2 n1 L, G2 G4 u6 Z• 高分辨率(0~65535 lx)
& u6 w, }% k3 t  V7 C$ P; ?• 通过降低功率功能,实现低电流化+ i, e8 k- B( H) \) e3 S0 p
• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能5 f$ ]8 L, ]4 ]2 j
• 可以选择两种类型的I2C从属地址
' t& n; r- W3 a$ Q& C! _• 最小误差变动在±20%( g2 |& q2 [. Q$ Z7 ?4 T0 i
• 受红外线影响很小+ F8 I- ^6 _: ]

- r( S2 k" ?! k二、BH1750原理图* a. i! H9 \! L  @0 ^+ R! y
- E- B. b1 }1 M& N( L
微信图片_20231023232800.png
5 R, p# `9 K" _' g0 a+ b! {
& U# e. D) T: s
BH1750原理图

  z/ `2 `, G1 d* ~

/ o0 o( T# L5 k; X
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
2 w" l# N; p7 f' f. k2 J# V, G• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
; R7 j; S2 [! V! A• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
% n0 V) z0 Q2 C• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
% l+ d" n; {5 }* p( Z+ _) t; p! g• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)9 B* \5 ^8 O3 w0 w% n
. H- h$ k9 V( T5 e. }
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。
, w# ~9 a2 i1 ]/ p9 B3 n+ A

# \2 s7 N. b) Y, T" |三、BH1750数据手册
4 q: M: H  Z5 D  [& p3.1 指令集

# q/ B- [" W5 Q9 TBH1750的数据手册中给出了一些指令5 w7 K7 x; w5 o) }$ h
8 b# d$ M1 q$ C4 S  {) |
微信图片_20231023232756.png
1 A* P& P2 s7 k+ ]
BH1750指令集
7 y. K" Z, J# V% Q

& ?$ S/ ^. F" H, I1 Q' h8 h3 @4 u! g4 `# s3 _
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
% u* n, P# E' M$ M' A! x% a4 v+ J8 F7 b5 s$ l- r9 e8 K, p( I8 E
微信图片_20231023232752.png
1 g# X3 k# E3 ]( N9 O% S' C
BH1750测量模式
! e' X0 L; Y  ?: P" ]: ]! n* t+ L
2 i! Y' N/ ]! M# F2 ]" U7 b' X% T
' f  z+ t8 c' q; Q/ ?1 C" d1 Y
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)。
  q( @% w- D) }+ E8 |5 i
/ H" _6 D9 s+ ~! Q% ]$ a6 S6 b* ]

: a6 S+ ]% t" [0 \3 [9 m8 I3.2 IIC通信读/写8 Z8 w4 {6 [" T* o8 V: k9 w
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。) {( g) D3 s% x- |+ p* L* X  u
• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”
7 Z1 ]4 `+ Z! }! E" n# o6 H• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”
1 X* x+ B( H6 c5 `1 V7 I3 v/ h. }# {+ v$ b
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
3 P  A- ^, h$ S9 v- m$ d
* D( v! m" I* l( I: s3 Y

& S/ G; b0 \2 }3 ^+ ]6 {
微信图片_20231023232748.png
) `" p. G5 S! @+ t8 m1 g
" n/ K1 M' G+ U4 K5 B$ `! K5 M& G0 h
配置连续高分辨率模式方法步骤

  f9 [1 E6 V, P5 ^: x6 Z* T" V& u
BH1750数据读取格式如下  [" F% Q) b: E8 y; R
& ?& o$ W+ G. p8 d  ^( o
微信图片_20231023232744.png
6 J8 S2 r7 V- G: @( k
BH1750数据读取格式
, l" L3 e5 u: K! D; d3 \1 ^

0 z# N$ \+ h  |$ \8 R1 `& }
+ ?$ Z6 K; a4 ~; ?6 d5 [7 w
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
8 g7 K0 F8 F( R+ B6 g) w0 s& R5 a. ^$ ?+ b/ b

& A: g+ i& `: T* \& @/ u/ I2 ?四、BH1750程序设计9 O' R/ D+ A; o, f
4.1 IIC程序

4 @% u: c* b+ k. _* Q6 f  K% ]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。0 K# J  a. ?: |3 i: u, q9 o" F
  1. /*9 O# u. l# p1 e* K: w% Z2 z
  2. *==============================================================================
    : z1 i+ D9 f9 Y1 i: q1 R& q
  3. *函数名称:IIC_Delay: r% I4 W" \, S" y+ g1 K
  4. *函数功能:IIC延时
    $ F4 l; E+ v, x
  5. *输入参数:无
    : j+ g, `$ c+ R
  6. *返回值:无7 [- X- C# x) }
  7. *备  注:数据手册提供
    5 k: K  m. p6 [& W' D; z1 e
  8. *==============================================================================5 D7 N  Z- D) V
  9. */# I  \' M8 w( ]2 S$ `, @
  10. void IIC_Delay (void)
    / X* @/ I. K, h4 I
  11. {/ T$ F$ L6 U) C0 [" @! R
  12.     u8 t = 10;1 w. B3 N* Y, ?, K/ \
  13.     while (t--);
    . v  \7 ]! [( G1 L0 O
  14. }1 }- |7 ?: G0 `# {# F8 u
  15. /*
    " G: t6 Q" ]8 h* k3 T1 Y1 C& b' t
  16. *==============================================================================
    7 I  x1 v" e2 Z3 u
  17. *函数名称:I2C_Start3 y, D3 u8 Q2 d# q5 x# n
  18. *函数功能:IIC起始信号1 p, Q4 Q; G& o% [0 _  I' p
  19. *输入参数:无) g( K% T3 M/ ~0 H! V( ?
  20. *返回值:无
    ( t  h/ u0 d$ H! D) ~0 s5 L: ?: V
  21. *备  注:数据手册提供8 _: T6 ~$ b6 Z4 q& T: |
  22. *==============================================================================* q( L2 ~0 B) j# w4 L7 o3 K/ s8 ?
  23. */1 l+ X) \" Z" N4 g) V# V
  24. void I2C_Start (void)
    ( f, S. S. j/ ~  ~
  25. {
    ) g# K+ _) o4 R
  26.     BH1750_SDA_Set();
    4 Z, M' }9 |# J& r
  27.     BH1750_SCL_Set();/ @. h4 B% r1 b% b& V
  28.     IIC_Delay();$ o3 Y, o% P4 v
  29.     BH1750_SDA_Clr();  N1 w* ?3 W' ~* w& J& i
  30.     IIC_Delay();
    + p* w/ f* Z. j: F6 W
  31.     BH1750_SCL_Clr();
    ! F3 C: B- q# [1 W$ V: A0 m+ Q
  32.     IIC_Delay();
    / N- Y# v# b! l4 p: {
  33. }8 `* K' [# X6 j) Z( z. {; P
  34. /*# x; J9 Q& w, o- s) x% ?0 u
  35. *==============================================================================4 T( a* B* u. n6 m6 w9 |3 J" r
  36. *函数名称:I2C_Stop
    1 d* A6 {9 `* [+ A* f- F
  37. *函数功能:IIC终止信号
    3 u# N3 w# R) R! D  O
  38. *输入参数:无$ s4 l" b/ a3 s$ N, f5 F
  39. *返回值:无
    * ]8 m) [, L5 G& _7 G. h
  40. *备  注:数据手册提供, j+ `9 K; S8 P) n, y( A
  41. *==============================================================================
    # x/ Z/ @! D# Q
  42. */9 }) R6 U4 p3 \  f  Y& a9 m
  43. void I2C_Stop (void)
    5 P* y4 v9 \1 |0 \6 v. g$ C. X. M  R
  44. {  i& v1 n7 w" D8 v* [( Z6 H+ l
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    + S3 C( h' m5 e- e; m
  46.     BH1750_SCL_Set();! M* S! T" \7 E; R3 [
  47.     IIC_Delay();
    2 J! m# r* J1 w
  48.     BH1750_SDA_Set();# s0 q0 X; p% Q+ B- O" }) F
  49. }6 u, d4 d3 X  e* B# G/ Q
  50. /*
    / r4 |& I  l5 ^3 m* w+ w! j# N
  51. *==============================================================================. n2 i2 {% f: e  Z# S$ X8 v# w  h
  52. *函数名称:IIC_Ack! B4 o/ {+ \4 M+ m0 D
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号
    , X/ L' F4 N9 ]  I# G9 u; g
  54. *输入参数:无
    2 Y. W* r/ z+ f2 S! D& e- f
  55. *返回值:无
    4 g( a  e( _6 s- \" p
  56. *备  注:无
    : U# H+ J$ l! w7 a4 g6 F
  57. *==============================================================================
    ; P3 \9 n3 F% T" t5 b' d+ i
  58. */2 [2 b9 O: `# t: k) r4 Q3 `
  59. void IIC_Ack (void)& a% [+ i+ W: m9 l2 F- W, j
  60. {
    / I( `( b  @: m, u9 Q/ ?$ g9 M
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    - U/ g3 B, y* Z6 Q* f
  62.     IIC_Delay();
    3 Q+ B! A$ T2 e2 [: B. S
  63.     BH1750_SCL_Set();
    ; X( X. i9 h1 @- q
  64.     IIC_Delay();
    : B; }" N$ `+ L: R1 j6 `
  65.     BH1750_SCL_Clr();) l: n( |/ d( d
  66.     IIC_Delay();
    . _+ f; ^  G9 r# r5 I* k; n- b
  67.     BH1750_SDA_Set();
    0 H  C1 t3 K# p7 u# g/ O
  68. }1 |- a/ w3 w( \5 G
  69. /*
    0 [3 d9 K4 e/ J0 E$ K( ^$ i) m+ z
  70. *==============================================================================
    4 C$ J7 n  I( b4 w1 k+ N1 q) L- h
  71. *函数名称:IIC_NAck
    8 R0 x. k* D0 \- E2 t' I
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    - K3 n. C' T* k$ j9 {; D% C
  73. *输入参数:无5 @1 d( x1 }3 S2 l' c$ v
  74. *返回值:无; w, }- d  v" |' A# o$ i; t) m
  75. *备  注:无* r! r7 g; \" w# s
  76. *==============================================================================! W! ~1 o! g5 u
  77. */+ X+ M; e" |) K6 b+ I% K
  78. void IIC_NAck (void)
    + G/ S& o! T1 \4 y( i- ?
  79. {9 N8 l3 \/ P0 y6 p
  80.     BH1750_SDA_Set();
    6 ^- O; E3 W0 N* W- n- m; I
  81.     IIC_Delay();7 N2 t( B9 `& A
  82.     BH1750_SCL_Set();+ w, z* j4 w0 ~, l' A* F
  83.     IIC_Delay();7 v3 `! A% Q$ z( J5 I! b+ {8 [
  84.     BH1750_SCL_Clr();
    2 Z% z; Z$ _  F% k- T2 w6 X  T: V' E
  85.     IIC_Delay(); 5 A2 z+ B/ `0 \) b  C; f  h4 x
  86. }
    2 E$ F$ D9 z' a5 R0 m
  87. /*
    ; E1 Q% _1 j: R  R
  88. *==============================================================================
    ! ~! p8 v) c# e" ?1 y
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    8 h4 \; y" O5 B5 I4 ^7 M8 C
  90. *函数功能:IIC等待应答( ^  W. x" ]# l* A
  91. *输入参数:无1 ~9 {7 g3 U  l/ A
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号8 e- ?. a- V9 W+ E& X; q
  93. *备  注:无
    + `9 a# g0 f3 |" S( m8 M( v
  94. *==============================================================================
    8 o* ^- j1 h- X/ O. V6 J- ?; }
  95. */. {' `- a" V6 w5 k- n
  96. u8 I2C_WaitAck (void)5 I( Y3 ^( {$ ~$ ~0 B3 u
  97. {% x' _0 O3 q' U, U: [$ j
  98.     u8 re;& V* v, I$ H: T6 ^1 o

  99. ) _; \+ G. E6 Y7 z' ^
  100.     BH1750_SDA_Set();
    ' @& L- U5 c$ C9 K1 i& l
  101.     IIC_Delay();
    ) W# y2 [9 K* C
  102.     BH1750_SCL_Set();
    6 {  P$ e5 [  n- Y# }
  103.     IIC_Delay();# X# e  n8 ?- f' u. h" b4 G
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())# v" r9 L9 u4 W- W# {( h
  105.     {/ L; x5 j6 o6 _" ]& G4 ]2 o3 @' }. m
  106.         re = 1;- E* {* [- U3 c( b0 ~
  107.     }3 j( {! @1 b9 _
  108.     else  n' H. J9 i& I% P( s: {- n
  109.     {
    3 [6 K/ N. I7 {& q
  110.         re = 0;  S7 o3 N7 [  ~5 V# I* N
  111.     }" a+ \: o# |8 Q' q, e4 v* ^; r
  112.     $ H2 C  @, C1 \0 q( f
  113.     BH1750_SCL_Clr();0 A8 a7 ]! m! G/ I
  114.     IIC_Delay();6 n! R! x) K; S5 Y$ y
  115.    
    . b3 C/ S% A0 J0 g% s% P  z1 U
  116.     return re;6 G( a8 ~* _" P: h
  117. }
    8 H9 n/ f7 R5 D/ h' @! A
  118. /*, X: X2 i# ^, {# S  Q  b$ |) I
  119. *==============================================================================9 t$ z2 N: C' ~7 g6 x
  120. *函数名称:Send_Byte  f, @& o9 W- t/ D
  121. *函数功能:写入一个字节
    & H. R/ |8 X) R; n+ Y( N) K9 w
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据
    ) |$ V- _/ {  O# C
  123. *返回值:无
    2 t% \6 b" ~) B& m
  124. *备  注:数据手册提供
    - H3 S7 v6 _/ B" L  ]/ q
  125. *==============================================================================
    7 |. `$ Z' ?2 l
  126. */4 _5 o/ u+ C) W3 N; W! _' {+ S
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    * l% E2 p0 [& u2 b7 E
  128. {
    / C" n2 \$ V7 s! a
  129.     u8 i;2 i" a5 @& }! d6 L5 ~

  130. 3 N5 P/ M! b0 v% a; j1 K
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)
    ) [5 g2 O" R# m8 T$ d  H6 R
  132.     {3 G0 @! z, F2 r0 u1 R+ R7 u
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入. S( c8 U: c3 s8 s: S+ b
  134.         if (dat & 0x80). t- K0 U/ }% a: P; W7 j4 j
  135.         {: G: U& F) u0 j5 b. d
  136.             BH1750_SDA_Set();
    5 V' H$ |/ \/ J5 @$ |, K
  137.         }6 h9 l. M4 W1 W4 E5 f
  138.         else
    9 @: z! ^' O- P! y( r( l8 v6 p7 F
  139.         {
    4 b* ~% V) [' F. n; q
  140.             BH1750_SDA_Clr();
    - ?# O; X" C8 m3 K% o& b' A# h7 I
  141.         }) S. M1 x1 c1 \2 T, u
  142.         IIC_Delay();
    . I. B7 E8 c1 r, I8 U
  143.         BH1750_SCL_Set();0 \/ p- B9 ]/ C- ]  x
  144.         IIC_Delay();& e5 B, p7 W3 j. g. ~
  145.         BH1750_SCL_Clr();$ V2 ]/ A& v$ V( h! n
  146.         / d+ ~( |' m9 Q' Q; N7 ^' r
  147.         // dat左移1位* |8 ^' ^' a) }
  148.         dat <<= 1;2 r! S1 P" H) B& B- \4 }
  149.     }
    ) O0 w( u" K, J1 ]: W
  150. }
    . D' t1 k8 Z1 x6 ~* [0 v; ~
  151. /*
    7 B9 b1 ~% j. \8 K' f$ T$ k
  152. *==============================================================================
    ' b2 d, O3 q8 u! o* Q, |" d
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte
    ! k! r) G7 \/ r! l, I2 a/ N0 [; a" E
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据- q; m( n) a5 I) a" p0 A+ _7 O
  155. *输入参数:无1 `4 Q. V- ]+ R$ u5 ]
  156. *返回值:无4 b2 A$ m0 Q$ W' T
  157. *备  注:读取到的一个字节数据; n9 a6 n6 p+ R) w  m
  158. *==============================================================================
    ( C9 {4 d  l3 S0 l- L, m7 @
  159. */  f+ x4 U, v$ o- r2 F$ `* L
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)! i3 r- q6 J$ d& I' A1 G1 z" t
  161. {0 S/ _+ A. w" R0 Q+ t
  162.     u8 i;5 I% \$ u, W1 W5 m
  163.     u8 value;
      [' Y8 g, A; K' P6 Y
  164.     + f/ S+ x( _( s4 T
  165.     // 高位在前) F5 S5 D, _$ C$ [0 ^1 K0 e# m
  166.     value = 0;, Y8 x& i4 R& n# w! {7 r
  167.     7 ^( Z7 k% |! b9 k" e
  168.     // 循环读取8bit数据) C& x* \: c5 r6 X! K, ?
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)3 Z# A, d" K. m. N3 J4 I( V
  170.     {
    ! y+ Y! E+ \+ g# M2 E
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位+ d; b4 @3 G$ d; ^
  172.         
    " {5 c: w* x% o& T- v; l
  173.         BH1750_SCL_Set();* h2 G5 g, o4 u3 i
  174.         IIC_Delay();
    # P4 a3 l- w9 S, D' Z1 C
  175.         
    / _: a* ^7 u/ Q$ J
  176.         // 如果是“1”% e7 F2 ]( s! i
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())  X; C% ]& H$ C0 o( L' F+ F8 A# R
  178.         {6 T- \8 H' ~, t# g# |/ n
  179.             value ++;0 t) t; g: O; h/ Z! }! o. F
  180.         }; ~) V' y  k9 z" S, _
  181.         , B' ?- T$ R; d" {# w1 V
  182.         BH1750_SCL_Clr();2 O$ a  [% ?- t
  183.         IIC_Delay();/ p) D" X& ?9 }! b# g+ y
  184.     }
      v9 E' |1 }/ W- j& G3 c$ P2 c
  185.     0 l2 p  V8 r' U( y
  186.     return value;
    * b7 x$ P$ b0 u+ d! Y
  187. }
    " B& w1 k8 z& J6 `* z4 W
  188. //BH1750写一个字节  v% ?9 ^" ], g% |! K" ^+ E
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 - n# y7 z- {5 D8 h
  190. /*! b0 X7 D2 F5 M/ Q' c
  191. *==============================================================================( M4 m# i5 X" F; R' K) N( F
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    0 ]& Y& Q7 d$ `/ K
  193. *函数功能:BH1750写一个字节0 V( w" k7 Y& t* s# v- j
  194. *输入参数:data:要写入的数据5 w+ }" l& K9 `/ y  v  r
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    ) @# P7 X- h2 R7 A. u7 [" ^6 u
  196. *备  注:无
    1 c; ?& Y' M5 p5 x9 s7 _
  197. *==============================================================================
      \1 D  @; ~$ h" D: a( h# J- g
  198. */
      t" R- h5 p6 {- [  d9 K& g8 w9 f
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)/ c1 I- A- e* h) N2 F- J
  200. {$ P( o* b0 D5 V0 |- Z$ W( Q5 ^
  201.     I2C_Start();) P! V. `* K* e" L5 [- v
  202.    
    ' u- q: m. C! g
  203.     // 发送从设备地址,0:写+ O7 d. t! G; ~7 m
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    . u8 N) G( g7 F  \" F. H
  205.    
    2 h" L& B' _  N
  206.     // 收到应答信号
    8 b- v) C6 o0 u- e. W3 {
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)8 ]1 {5 u% `( L* @2 S
  208.     {
    2 E- f/ G! h6 P) H5 q
  209.         return 1;
    $ F# R: _! y2 h- K- b6 |5 ^
  210.     }
    ) _6 k6 i. |) U. @) \' p: Z$ _* Y
  211.     //发送控制命令1 p! A8 h0 L5 K1 u
  212.     Send_Byte(data);5 m0 h- L0 b; E4 u; H3 y$ @6 E
  213.     : {. L: ]! R( G% {0 e$ m: L8 C7 q
  214.     // 收到应答信号
    # n) O1 S: h( W* ]. C2 S
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    8 [. @9 a( U( G2 H! R3 [
  216.     {
    ) _5 L+ z2 l  N0 O' |# G
  217.         return 2;3 [2 j( `3 d* P9 i0 J( e  @
  218.     }
    " P% {, H" M9 U+ E
  219.     0 V4 y* i2 p, M/ H! U
  220.     I2C_Stop();
    2 ]% p4 r: q$ A1 A0 N2 m: [; p
  221.    
    3 U, Z+ P. g9 F5 q
  222.     return 0;
    5 {1 s( Z; |3 x& r2 n
  223. }
复制代码
/ T: ^& Q5 s% k7 R
4.2 BH1750初始化程序! a; M. I, F  E* e& B; k6 [
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。# E! Z; w7 O0 ]6 P/ x, Q( m
  1. /*) H. O1 ]  {7 E# ~; t
  2. *==============================================================================
    # k: c' T# ~, J) W" i$ y+ }* |
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init2 ?: j0 Q* d# i/ k  d7 r
  4. *函数功能:初始化BH1750! n6 U" m" ]" \. v- q2 a
  5. *输入参数:无
    & x4 \) j, D1 P$ Q) D
  6. *返回值:无
    " j5 d+ z( x) O3 F) W/ w
  7. *备  注:无
    # C% X7 y0 Y& Q2 i3 C% F
  8. *==============================================================================
    ' ~# p3 l, }( ?3 M; ]
  9. */
    , Y9 X) q& x# I1 R/ z; Z
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    * \0 v7 Q7 A7 h
  11. {
    7 x  d# E: s1 ~# C; y
  12.     // 结构体定义
    ! K5 O0 L( O. h+ v
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    ) E* s: c$ M7 n
  14.     ' V* [9 U- X1 m- O# `) R& p) y
  15.     // 开启时钟4 A" F" b2 f3 q9 F0 `$ w
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);9 [, D# @  v7 l6 D" K# ^
  17.    
      o1 L, N7 w9 v  K5 Y3 S* _
  18.     // 初始化GPIO结构体0 b/ `9 ^6 I- R# u
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  * C9 f- B4 K0 n$ Q1 a
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出1 r* ~" m+ c4 ?3 T
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;9 S% N  F$ J+ D( n; @( |
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    ! J! A! B' d0 ]5 c! O4 |8 O
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    " e8 w6 G6 I- L1 D6 W1 Q
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    . t( ?- [- ~) ~8 X: d$ ~2 r: W) X
  25.    
    ( Q* B; |% |  K& W6 _
  26.     // BH1750上电5 l  t6 V. g. h4 B" Z
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);& d0 q( n( s1 m
  28.    
    " K+ z* Z* U: E. W5 C% E
  29.     // 复位BH1750
    8 g' [( L4 Z6 r) P: B. t. q" a
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);9 ]& M8 B) F7 M/ J  d7 k
  31. }
复制代码
, C3 Z& W. Q" H2 X$ n( ~4 h8 I
4.3 读取BH1750测量结果
! {0 g1 p+ x; D( f) ?BH1750返回两字节的测量结果数据
# j2 _; B9 Y4 @7 J9 ^/ k: ~
  1. /*( z$ a# |: g+ N/ u# `4 X4 P
  2. *==============================================================================
    8 `7 @6 t5 Z  G, O8 P- ?
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
    6 o" |9 `3 a8 z( f
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据1 s* z( Z5 r/ J6 |: z9 o6 q
  5. *输入参数:无
    , Z4 d2 r% y/ `7 t( i0 ^6 f
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度0 A4 r- R( w, R0 P4 V* U6 F! j
  7. *备  注:无) ^1 Q; c+ n9 Q) R; S
  8. *==============================================================================
    5 Q% f0 r6 J# v# {
  9. */
    + R% n+ d7 S6 n' G7 _/ c$ T
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)" B' O; a) M6 D/ P4 Q, V! P# m
  11. {
    ; E; T+ c8 v# H# R: f/ |7 n8 N
  12.     u16 receData = 0;9 t# p) `3 g& f5 b* V
  13.     5 F# }6 P$ Q/ g
  14.     I2C_Start();$ T/ Y& V+ z6 i  U/ D8 d: G0 d
  15.     8 b- m# T( ~$ B/ q' P
  16.     // 发送从设备地址,1:读0 ]' w" Q, a; a8 B% [
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);' |" W" w, m5 ?. g
  18.     ' B6 c  {  x& W9 `2 H
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)" q2 s- V1 i3 n
  20.     {
    : Z: }7 ~( K8 {7 f
  21.         return 0;9 I9 S( n3 o: y) y% O
  22.     }
    9 U# V% K0 u0 D4 f1 n
  23.     / |+ f" J! s2 i! c, x( _2 m5 Q
  24.     // 读取高八位# z% N2 O6 N! K2 N: g( [0 F: a- U
  25.     receData = IIC_Read_Byte();; B. s. h# r4 V6 ]
  26.     IIC_Ack();% a7 v6 F( T5 O( E6 \7 _6 h+ B
  27.    
    : N) I& m" _  S9 w
  28.     // 读取低八位
    ) z8 \5 f5 ^* V0 F# X2 C6 s5 l2 ]) r
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();
    . [5 ^# X! x" G9 v' ?* U' n! q# V
  30.     IIC_NAck();
    ' ]# C8 Z/ G$ p5 \
  31.     I2C_Stop();5 k2 ?; R  M; D+ c
  32.     2 C& U( s7 E- O$ |6 ], e/ V- _; t
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据; L( P1 l5 r3 i# [4 M6 v
  34. }
复制代码
; [; y% ]" k# x) v% s
4.4 获取光照强度
% R) v/ H5 u7 ~
  1. /*
    ; G7 M! i. u+ j; s( u
  2. *==============================================================================# K- D+ B8 |8 c, T
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity' A; S. A7 {% q& N6 B3 M* K
  4. *函数功能:获取光照强度5 L6 A- p' q0 o) k) X/ [9 Z
  5. *输入参数:无9 E  t5 @% \: Z% u! K) S8 I. y
  6. *返回值:光照强度
    2 }; E' a8 l5 p# Y7 a
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    ( ~) k' L4 u# R- Q8 A) K
  8. *==============================================================================+ l/ I$ l6 X2 \4 P6 [; |
  9. */
    3 r8 a/ A. g' j7 w: {
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    ; a% C9 B: s; p' E4 N
  11. {" V! J( d2 R  R3 V3 M3 b. E! A
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度9 `  T+ e* L" Y/ h' e9 H
  13. }
    + T0 }7 d" {1 x" \( i% _
复制代码

6 H8 G3 o' C2 I- @/ ?) Q4.5 相关宏定义
4 b6 V3 e3 ]8 h- I, {- n
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)% S2 T# b. M0 R3 R( O
  2. #define BH1750_Addr   0x46) h: x" d& t# T0 _' k

  3. # ~4 G- q4 N; {! y! o& _
  4. // BH1750指令
    $ g' n  y+ T3 p
  5. #define POWER_OFF     0x00
    8 S6 m2 {1 V$ n) O
  6. #define POWER_ON     0x012 l* C' p4 _5 o* k1 L
  7. #define MODULE_RESET   0x07# f2 u7 [$ t+ |+ B
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10+ B4 v: C7 B/ e- Y& S# B
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    2 E5 E# Q* H8 x5 D+ I' R
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x134 J- X& L7 s7 m9 [
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20
    : s# p" T- j6 u+ E+ p/ l
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21% J( o9 o( B7 A- ~( _/ b2 ]
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    9 a) H/ g$ C  [

  14. & h0 R; [1 [6 m9 J* A% |2 k
  15. //测量模式
    ) Z$ F) |4 D' {. e$ M
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE( S3 Q  _* v2 O( v6 S
  17. / j& F2 U, Z5 V1 }# H2 J: j+ Z
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度' i5 T$ ~; d8 G" |* p, r
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))$ Z% V2 B! Y4 k5 z* ]* @
  20.     #define Resolurtion  0.5
    ( L6 A: L8 Q2 G1 S" v
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    0 c: z; c" a+ p  o7 b! o
  22.     #define Resolurtion  1
    # |+ J/ }7 k6 F+ S6 E) d
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    4 a; p; ~  l& A- F( y! G
  24.     #define Resolurtion  4
    * T2 x  ]- z) F, g* e
  25. #endif3 y5 `3 t0 G' G' {. t

  26. ; L4 G% T& S: e: d& H7 B
  27. // SCL
    $ e/ t+ q# \* b3 Q. ]) d: D4 L5 r
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    7 `( s% c7 g4 f% c! |7 s4 N
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    2 m& u) r; k+ u9 k1 @% `+ ^! J) J- h
  30. // SDA
    , j4 \0 V* |" `/ O: f3 s5 S
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    , o4 c5 l9 C/ P# `. u$ s% J
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)  F1 ^* U8 R; S4 q# q: e( f
  33. 7 K, x( c5 B7 n. u8 P- r
  34. // 读取SDA电平9 T2 o* c. R$ {) N8 b
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码

1 O) x0 U( B* I" K" i" `. }' Q1 X' D) i: E  Q1 I5 }5 _
五、应用实例
, t1 R+ J* Y1 v7 q3 A2 v使用串口打印光照强度,main函数如下0 I+ F0 D3 R) r0 c5 P: d5 e* a
  1. float gLingtIntensity = 0;
    0 u% K* a. [5 Z$ E
  2. 1 j. d+ o+ J: h. c8 [6 J: y+ K+ K
  3. int main(void)" z/ e' o# q2 M# C  c9 T2 ^
  4. {& b9 Z4 E1 w- F0 J5 c  _3 I( w! L
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化0 l; m, h5 u# R% p" ?
  6.     9 q/ V6 m4 x: m. a6 }. S' d7 v
  7.     while(1)
    . c3 R% A( k8 X% ~1 I
  8.   {8 B$ g6 t. ~- h! A
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度* x8 `8 R' F% R# Z$ l: D3 N' S) c
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    / H3 C3 G8 `# z' ]7 {) C) |
  11.         
    6 p$ q0 s% R& I5 J
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s2 J$ ?5 V# n; h& M; y
  13.     }2 Y0 ^, R8 H1 K
  14. }
复制代码

. G& ?8 |6 p% v7 F) ?六、拓展应用
( Z( `# o9 ~% J6 h8 _( z3 ]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。
1 H7 b2 J* _3 A
3 t5 C3 ?$ G3 g6.1 实时调节LED亮度0 d) c8 I" p% E0 k3 h" 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。
  G; x8 a- h6 z# c+ N) R

- W. B$ o! h  x( o6.2 实时调整颜色阈值
; d+ v- @8 |! O: Y+ A2 a8 |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。
1 k9 _$ n0 N2 h6 y2 i9 R) I4 K# t  p; m5 @
转载自:二土电子
! `# k2 i+ V+ n# K8 |如有侵权请联系删除
' ?1 h$ \" s3 o* E3 p5 `  s- L! B: Q- I+ y" d) V

& Z% P, k( ?% d$ m  K/ M/ X$ {  N
% U4 L2 f5 n6 ?% a) S
赞 收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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