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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& D$ r. G: R% h+ g" n( E, k* ]- h
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。
( w, k8 ~8 m5 U  @1 N9 i8 `- P! n# |: n! V1 ?6 u' h/ P

( p& R! [' }* B* \4 _: G  Q
微信图片_20231023232803.png
5 c/ |* Z+ B9 B8 J6 Z
BH1750

! J6 t! Q; J. B3 G3 `+ X
BH1750有以下特点
+ {) Z0 V: r* _) m6 |• I2C总线接口
+ i; ^: J) n, b  S+ u8 w• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性) z+ ]0 `$ z! o( P: v" S
• 输出对应亮度的数字值
5 \* g) y' l2 q' N  Y• 高分辨率(0~65535 lx)5 u( M! g! \9 r! M+ M: j$ h
• 通过降低功率功能,实现低电流化
! \4 m3 w) G# B* B• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能
. H% F% I0 Z6 {' K# p: b: t4 J• 可以选择两种类型的I2C从属地址
% i! b# t; ]. t0 F2 v• 最小误差变动在±20%+ }! z9 {6 {* \3 b3 ~$ @  R4 {
• 受红外线影响很小
# d4 P; z+ i  C* Z2 k0 @* l1 i5 S: c3 L
二、BH1750原理图% v8 y4 L* i( T8 U. O0 M
6 {8 r6 o( v. [/ s! R
微信图片_20231023232800.png
  z8 ]- Z( t' i$ o5 m
/ e  V" S% N+ Z+ Y* J* P
BH1750原理图

# F: L- Z4 Y# I

# D# w/ a0 Q6 ]2 j
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
* }7 k8 l- c! ~( N  h• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
6 s& \9 {4 S, }. U& R• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
! R0 G* v" d6 `3 X: C• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
" E0 q; |! {4 _• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)
2 X. i4 Y3 C: c& g: R0 M
  T6 l. h: n7 s2 u. e; @: j% U- ]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。
5 w+ v. i0 P( z
5 d8 K: B# j2 X7 e
三、BH1750数据手册+ y8 k8 C, j, c8 f
3.1 指令集
- P& x- _3 N. w) V$ {/ f
BH1750的数据手册中给出了一些指令
% c; l, S% Q8 U# W
, I" o$ K9 r1 W2 @9 I
微信图片_20231023232756.png
$ Y: L( a4 m& j, Q8 R7 ^, L* J
BH1750指令集

3 h5 k( w. s; Y5 v% S
* m# K% e: r# n
2 C" b) A' y+ A+ F+ g. h" U1 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& W. ~8 R: u# O1 r3 ]4 Q, o0 X
" V6 b6 |- j; N. R) t, z
微信图片_20231023232752.png

- N, G3 V/ l  V
BH1750测量模式

' n( K* _" ?) @* [4 o4 Y
! S; K0 B  \  ~
. Y3 }! H. a) J, s  }. ^0 T' @
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)。
3 l: L" O8 N7 W& A( s7 a; m# A, M4 g7 e1 A" q  v( r. _7 @& p$ k
& X" |, m4 e! j5 X
3.2 IIC通信读/写
" |1 Y2 C- `0 |上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。
3 q' s4 p/ X, z8 @! X7 F2 h8 x• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”* C+ k: b$ ^& T# m
• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”7 y$ @) O0 G' x) o

  q) m: _$ h4 D+ L  X5 u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) b( I; G  D1 u2 L6 ~$ J

3 B. T0 x* S! p

4 v7 z  H+ ^1 J5 H9 }: Y6 B! O
微信图片_20231023232748.png

  c7 H5 b( w( r: K9 ]: f3 Y# r+ m1 w, T5 ~
配置连续高分辨率模式方法步骤

- _3 \* ^& A2 w3 @/ }( c/ e9 O. [4 g" v( ^( Y& I. S* `1 M1 Z8 P
BH1750数据读取格式如下! L. E/ p2 t' I6 a, H* o

5 j8 f' J/ k7 [( g3 V8 E% A
微信图片_20231023232744.png

! e6 i3 P$ N2 Q) m
BH1750数据读取格式
0 i8 Q' T% J4 c. Z7 h

2 [. ?, @$ M, d. X+ s, p* A( C! U$ j1 E6 z9 t" Q
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
% T$ J, a$ |. n! h  q6 ~
6 o! ?4 z; D6 o* O+ _9 W- N
, }5 a* Z$ a, y. a6 m
四、BH1750程序设计
; x7 p' m/ p  {. P4.1 IIC程序
/ p5 D5 Y* w1 \: K* z: V( |
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 ^" g! m& y4 i$ _. q6 s
  1. /*9 U7 {1 y* U: f1 e
  2. *==============================================================================
    7 S& ~, L& ]- e" p1 B" \2 g* o; C
  3. *函数名称:IIC_Delay
    0 |: V8 M( @  s; z9 A. S2 e; g
  4. *函数功能:IIC延时
    4 H1 c/ E/ Z! d  u4 |
  5. *输入参数:无
    # E% V3 R6 I$ c6 L3 F+ Y$ n
  6. *返回值:无
    6 ]1 P& b- `# K+ L+ p/ E0 t" S- \, w
  7. *备  注:数据手册提供
      d5 h. Z" `- k  k2 w4 L( k" K
  8. *==============================================================================1 b4 `0 B) y. L/ x! Y
  9. */
    6 d* g. Y' M* R3 T2 G
  10. void IIC_Delay (void)
    3 a8 ~) \* _2 f5 h( `
  11. {2 W1 a: o* ~# B( x9 m9 P+ Y6 y
  12.     u8 t = 10;
    2 H- g4 F) C7 Y! Z, e
  13.     while (t--);
    % X% V; @! V# H* [+ p
  14. }
    ) J4 R# l3 B) v& u9 [
  15. /*% y+ ?# {( Z. E
  16. *==============================================================================2 Y. l0 o' A! F
  17. *函数名称:I2C_Start$ g) y. L/ C$ ]' }
  18. *函数功能:IIC起始信号4 Q( }: z4 t# h7 o6 T, l
  19. *输入参数:无
    ! N0 H+ [9 t, |. u* S
  20. *返回值:无
    % K: ?: A' K$ b& e6 z' S- w
  21. *备  注:数据手册提供
    ( v6 W3 |; G. e3 k7 [- C1 W# b
  22. *==============================================================================
    4 R: w; Q0 M) c0 W3 m/ T: _
  23. */
    - D( @* g( H' L/ k3 F8 {  {
  24. void I2C_Start (void)
    ) j) p1 C: K: t( [- \) [
  25. {1 R8 H8 }& J$ U9 @) E/ Z
  26.     BH1750_SDA_Set();1 ~2 q/ p3 a( h
  27.     BH1750_SCL_Set();8 A# b7 R: \3 M5 V6 w
  28.     IIC_Delay();
    ' T% ~) L' K2 s3 Y5 b
  29.     BH1750_SDA_Clr();
    5 j1 _2 O0 S" n8 }! t* r" w" P
  30.     IIC_Delay();3 m4 _: I! _( \, P# t& t
  31.     BH1750_SCL_Clr();* i1 Y6 |& M3 d, N8 u  e6 x( A" R
  32.     IIC_Delay();
    $ x  z' x; O  }6 W4 Q: t
  33. }
    - V2 Z& X  J; @# V# q1 m* o
  34. /*% O& e# M3 O' Y& O& h0 V( ?. i0 f
  35. *==============================================================================* z* d' i3 j# j- b  S
  36. *函数名称:I2C_Stop
    7 r( T2 c* R0 {# B7 ^+ M
  37. *函数功能:IIC终止信号
    + v* x, Y4 _- `( x
  38. *输入参数:无5 }, {# G! A* {3 j) a' c) ?
  39. *返回值:无0 ~7 b+ ^/ H  g( z
  40. *备  注:数据手册提供
    6 ^1 O* D$ p$ m( v( n
  41. *==============================================================================
    / B3 v% W0 V5 |8 {
  42. */5 K- G9 d  w: [) l% r: r
  43. void I2C_Stop (void)2 W  V8 _7 G+ O* N+ u" {: K
  44. {
    $ E2 g+ B5 z! a6 W( V! t! G
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    : C4 v. m! @3 ?
  46.     BH1750_SCL_Set();
    9 b2 x: Z1 b6 c0 d8 D' n- t. H
  47.     IIC_Delay();4 h9 j7 g' a6 @
  48.     BH1750_SDA_Set();
    . a/ `8 M6 S7 t) z9 V
  49. }
    & }. }' z  @. l- X/ g2 w
  50. /*
      ^4 q: G, I! j- l
  51. *==============================================================================; v2 ~  c; i( e" W, _
  52. *函数名称:IIC_Ack& J+ A: i  p9 f" y
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号
    8 W/ A: f/ r# h4 J& p
  54. *输入参数:无2 b, ]! K+ f9 f! Z* ^
  55. *返回值:无, W: t" N% u2 @; _
  56. *备  注:无: X. p6 e& T5 W% s
  57. *==============================================================================
    0 t8 ]8 o+ A. i) G+ O
  58. */9 V7 j" F2 }8 P, B1 O1 U) g
  59. void IIC_Ack (void)! t- W8 t2 s; M
  60. {
    0 _' s( s  d* D# E  Z: }* C2 t
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    5 M: t, Z( L9 W
  62.     IIC_Delay();
    ) X4 L+ b: P" U' v6 ^' E5 B' [! q
  63.     BH1750_SCL_Set();/ f8 E* _! U) {7 P4 z- N5 L
  64.     IIC_Delay();
    " I" W& o$ U0 g7 ~
  65.     BH1750_SCL_Clr();4 h: g) @# u: _8 k( ~7 k* x% e
  66.     IIC_Delay();
    0 G1 N* ~* G' ^( F* `9 U( f: o
  67.     BH1750_SDA_Set();; P1 p9 b6 t3 C$ g9 e/ F6 h
  68. }
    + F+ D- C# ?" w% e/ x) W# N
  69. /*
    8 m' j- \9 ?! ]% n2 _( E$ v7 P) y
  70. *==============================================================================
    " o' ]4 L( O7 r$ X# E
  71. *函数名称:IIC_NAck3 X2 j$ q* F, D/ \
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号5 Q' j0 @7 z  C) C
  73. *输入参数:无8 p& h3 ~7 F. i( }3 u
  74. *返回值:无0 W7 ^4 @; V% B. `& P! L. Q2 R
  75. *备  注:无
    ' C4 D4 {: W" B
  76. *==============================================================================
    % x7 j, D" c) s! [3 {
  77. */
    , k" s  X: y' d  d* I
  78. void IIC_NAck (void)/ o2 @" Y& N; j% @0 c1 R
  79. {
    : N- \. O% t( B# _( j6 c
  80.     BH1750_SDA_Set();2 r5 s3 F0 P4 `$ g% W9 c
  81.     IIC_Delay();
    4 g6 F- ^1 U' m" i0 a
  82.     BH1750_SCL_Set();& f4 @& T% H2 R  M" M
  83.     IIC_Delay();
    $ L" k5 p% k2 a/ ^/ a% a
  84.     BH1750_SCL_Clr();3 j) Z  A- a5 V$ K9 |8 ?
  85.     IIC_Delay();
    * e, i" ]. A7 n
  86. }
    # _& A, V* ?2 b2 X3 \$ K1 P
  87. /*
    # j/ H% ~  c# C. c# l- g" B5 c
  88. *==============================================================================
    " P: T5 i; V' }4 W2 I9 L; i! m0 y" p
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    8 c. g; ^0 k% t4 ~( k
  90. *函数功能:IIC等待应答
    ' f9 L/ u5 d1 m! Q/ z. z4 t' I5 t
  91. *输入参数:无" N& q8 ?+ g2 U
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
    2 G+ D" k# _/ v% r0 [4 E& w
  93. *备  注:无
      A) s7 `/ ~7 ^: V1 O
  94. *==============================================================================* Q! L! }& M" l) K; v5 I/ q- r1 H9 f0 K
  95. */. R/ s/ r1 _) ^7 K0 t
  96. u8 I2C_WaitAck (void): {& p, G+ d% S/ \' Y; e
  97. {) Z- |7 F5 w- w  X6 p6 w
  98.     u8 re;$ D. X1 R& a( g. ^7 w* H% V

  99. 3 X. n: ~8 `- P6 b
  100.     BH1750_SDA_Set();. L; _' ?+ g: K/ P; B8 a8 f3 y6 r
  101.     IIC_Delay();5 q; S  ^5 ?, A# z" A
  102.     BH1750_SCL_Set();2 v, @, n4 d9 B
  103.     IIC_Delay();  d/ w% t- e0 Z7 z* P% S2 V9 U
  104.     if (BH1750_SDA_DATA())
    / o7 X1 [" ]- \4 U+ P) B6 p
  105.     {
    7 j, N0 s0 j) L
  106.         re = 1;; {* y' d. f0 v4 h- U
  107.     }" U8 t0 S6 D+ W" ?$ n& E& g! U
  108.     else
    : x2 }8 j" O8 K( h- D6 Z- x% O) ]4 D" H
  109.     {$ ^- h7 c, @! }( |# O5 B- x' A
  110.         re = 0;
    ' ^& M8 t$ R+ `( D; V7 l
  111.     }; H. m" a7 @4 U: e& d
  112.    
      I  M( U: }% s  s# ]5 p
  113.     BH1750_SCL_Clr();* D( M. R9 E1 {
  114.     IIC_Delay();
    / I9 i2 T5 T/ r9 \
  115.     + _4 X( k! r: ~# R: w" Z$ {
  116.     return re;4 R! ^9 {* b6 q& L
  117. }" |4 @, I  p* _. O. @2 d8 n# q' P/ }
  118. /*
    ! f6 u( a9 e% {* _! s& O: K$ W
  119. *==============================================================================, S* \( j) d9 j5 C  ~
  120. *函数名称:Send_Byte
    - g4 O6 L8 h6 M
  121. *函数功能:写入一个字节
    ( f0 y  U7 w* C3 `; g, W7 l
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据/ r9 R! h) |2 I4 d/ |
  123. *返回值:无
    ( o, q1 i( J' C
  124. *备  注:数据手册提供
    " k: s9 V7 e4 l5 _4 g
  125. *==============================================================================+ R1 W- R' {# D6 _* E- ]+ @
  126. */( [3 \3 r. R8 a8 F$ c7 |8 x8 d
  127. void Send_Byte (u8 dat)5 L: `$ n% M6 W$ H. H4 Y
  128. {
    ) h* x. q6 n. ?. ]9 B" t' t% A7 T! s
  129.     u8 i;
    ' E* t# l$ L3 D6 O! D
  130. 8 }4 A+ \/ L+ o8 H% T
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)  f) m! y; b( u# z9 S" ~. r
  132.     {  _2 F) p8 y* u5 |9 H' [! L/ m; C* L7 D
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入* Q! O) H- W+ t3 R$ X
  134.         if (dat & 0x80)
    8 i- K3 R3 y. O$ w. b) |
  135.         {
    ! n# k* d) X: x8 @
  136.             BH1750_SDA_Set();* B0 v! l- I; J4 s+ y
  137.         }/ ]! E! C" y% a7 C8 E5 M
  138.         else
    9 S5 p! h- m; e+ ]  S
  139.         {* I$ o& L' |- A) v' m. G1 {$ B
  140.             BH1750_SDA_Clr();$ Z  U$ o/ u. J/ J. U+ m
  141.         }
    ) Y6 K3 `+ v6 ^  {* i# u
  142.         IIC_Delay();6 `* b9 u' h2 n: ^2 z
  143.         BH1750_SCL_Set();+ k; n" m& O$ O9 V+ q
  144.         IIC_Delay();
    ) ]9 j- q3 Z5 W. Q4 G% z" U: I
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    " T1 w( \8 W3 _2 {) j2 p5 k' ~/ f
  146.         ( [, g, W. P# e' S9 K8 t: S3 a
  147.         // dat左移1位  ?) g, x) W  e# h; z$ M
  148.         dat <<= 1;
    6 A7 N% X3 s# _3 W; p
  149.     }( @/ ^  A+ y* k' v; J$ V2 C
  150. }
    ! R; O3 i. Y3 i% h
  151. /*
    / o9 y' H  {4 `" N7 e
  152. *==============================================================================
    , ]% f. i7 D- ~; w1 ^# ~( |( C
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte! w5 ?  ?$ Z% O% I; r0 ]
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据% `7 }& Z$ A$ e" A$ x# q
  155. *输入参数:无4 W. p0 N6 f: z* s4 P; ]1 d# Q
  156. *返回值:无$ J4 Q4 i$ {, k! B7 a3 O
  157. *备  注:读取到的一个字节数据* B( Q: G. J; A8 |' i* \
  158. *==============================================================================
    ( w2 a3 ~( T0 ?
  159. */% @* B. q) B# K* i8 b/ I* }/ h) x: f
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)! w5 V) s9 r. `3 K/ Q' m% I6 N/ b
  161. {
    6 Y& I( z5 T' [9 b8 a9 t6 j
  162.     u8 i;4 [5 o+ V  H* l5 S3 b
  163.     u8 value;$ i! l9 f9 Z5 o7 ~  a
  164.     & g1 u+ i1 g; z/ T' q; m
  165.     // 高位在前
    ' K5 M! g" A. }% I
  166.     value = 0;
    2 E2 [9 }4 ~& I" E3 ~6 w7 Y1 Q
  167.    
    & l6 o5 o) v3 H# d+ }
  168.     // 循环读取8bit数据, `! e/ ^$ B' j8 y5 f" q
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)5 g* o1 _2 U# b+ D7 {1 l8 R. b
  170.     {0 {2 _; |0 o8 ^% R
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位
    4 h0 p0 h5 F# y  p( |6 ~& l
  172.         * ?( h/ B( Q) `1 a6 ?
  173.         BH1750_SCL_Set();1 J$ b5 o  J5 @7 Z
  174.         IIC_Delay();
    / x- Q  @7 y: K
  175.         % c% o0 K1 l# k! J4 p
  176.         // 如果是“1”
    : i5 q/ }# K5 `* }  q1 q& [' O
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    $ e9 i( f* c" R7 ]7 \8 O' U
  178.         {" @. b" Y. L5 \$ w, C3 N
  179.             value ++;
    - t9 A( }9 ^, v, v
  180.         }1 Z% ]: R8 \. K8 K9 [5 R' {2 a+ B
  181.         ! ^$ n2 n" n4 q: s1 C
  182.         BH1750_SCL_Clr();. z% F/ j% D: u6 P" F8 [+ u
  183.         IIC_Delay();
    . z$ |. E/ T$ w
  184.     }
    - D4 q: T! z9 ^3 r0 y) h- x0 v* G( M3 W3 o
  185.     2 G7 B1 P+ t4 m, `# b; z, X, P: v
  186.     return value;
    7 ~( e; ?1 o1 Q# U/ d  v
  187. }# ~# Q  h  d7 `/ q: P. b$ H2 h
  188. //BH1750写一个字节( \$ T! x" K* P
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 6 k4 L: ^0 e* A# l
  190. /*% ^+ A2 z8 n8 f
  191. *==============================================================================
    / W0 [/ G+ M  m! c. q* m* M. `5 D
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write) X6 R: Z. O1 J6 c
  193. *函数功能:BH1750写一个字节. s$ d  x: b1 X$ G" N+ `9 r' ]
  194. *输入参数:data:要写入的数据, {- }5 i6 i3 u, u' Q
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败$ f. B7 j! }+ X5 _; h" ^; W8 b+ K0 d
  196. *备  注:无
    ) n) q+ W2 L6 w' v
  197. *==============================================================================7 d6 y* z# M* A. R. r# U$ G
  198. */
    , M  S. P  _8 p1 p% Y% L4 w
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)
      P* H0 {) ?( }# S# q
  200. {
    & o2 n. i1 m5 {, F% A
  201.     I2C_Start();; K9 Y; a+ n7 q$ K3 g
  202.    
    # j3 ]2 w" M7 u7 r& t7 a) Z, d! T
  203.     // 发送从设备地址,0:写* K' G! K2 o' o6 X/ [2 S
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
    6 m$ t, d6 q6 [, X/ |
  205.     ' @. v4 d8 a, F. l+ B
  206.     // 收到应答信号9 I- ]+ T5 k! N  x+ k9 F3 W  X
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    ; w/ L; F1 Z) N1 H# P8 u) a
  208.     {: V+ @$ z- L) ]- V2 }4 ~& \
  209.         return 1;
    3 C+ n- u9 z7 F2 `* E7 n
  210.     }' t  N" f$ D+ x, V1 F- ^2 n
  211.     //发送控制命令
      S7 _7 r1 E+ N* c' O, J9 j& ~% B
  212.     Send_Byte(data);
    0 g3 ~; j3 g# z# }
  213.     2 I3 j2 U1 W' N, V, M; \+ S7 ?0 j3 p
  214.     // 收到应答信号; }' B* I+ t6 }" J
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    2 v) z% Z& b4 F( w  o7 U: J
  216.     {% J% V! C; ]" n. p/ Y9 d  S
  217.         return 2;, Z4 D7 h( K) r# O  p0 k' q
  218.     }/ J- U1 v7 C1 c5 v9 @8 {% }8 C
  219.    
    0 H, K0 l1 o3 s
  220.     I2C_Stop();2 x6 q# U2 L  I: V. G
  221.    
    $ C+ W  y* j5 y, n+ f% j  l; H
  222.     return 0;' w1 N' F0 Z" N
  223. }
复制代码

7 B6 o# |+ I0 a$ s- F6 \+ R4.2 BH1750初始化程序
: ~7 {+ w$ s& ~1 y5 k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。
3 ~: R  F+ x& s: L
  1. /*# o) ^. M% Q- P% O7 ], h/ P: T
  2. *==============================================================================
    ( L! z1 X1 d2 @
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    2 T' f) c' v3 |' p
  4. *函数功能:初始化BH1750% N) O' I5 K+ B4 p1 G) j
  5. *输入参数:无
    9 ?, f- {. N* _. I" {! H
  6. *返回值:无% ~/ J& H" i/ V, u+ Q  w3 \3 D
  7. *备  注:无
    8 u2 b+ I& @6 D6 ?4 f
  8. *==============================================================================
    ( d8 o5 [. Z  y5 S. a
  9. */
    2 ?8 e" L. ~# P7 a
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    ' t- \/ G0 P8 b- P6 v3 z+ z# v( Y
  11. {6 E3 u) b* W) h3 C' a% l
  12.     // 结构体定义  e2 [# D. @  f" f5 F& A
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    - |1 J. p0 y( ~- L6 q
  14.    
    9 B/ p. C% \, J- [+ H
  15.     // 开启时钟
    ( x3 j9 H. O9 b* u" C
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);/ i0 b  h" V; x+ \8 T2 l. N1 F' t
  17.       @9 Q1 z: d+ x0 w7 E- b1 q$ ?3 X6 B
  18.     // 初始化GPIO结构体
    ; y+ X2 o& F: I* C1 ~) r
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  * D& Q" }: A/ J3 s
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出; k) b7 x5 [/ q  N7 G& z( |) Z8 A
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;" F9 r1 u  o1 Y' ]. G3 E+ C
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    6 y# _6 _' |4 V4 U
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    3 z/ a# v2 d$ x5 J: Z* ?- a
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    & x3 x- D( `9 a( d+ \; ?
  25.    
    & e7 Y' H# v; n/ L4 U
  26.     // BH1750上电8 i/ }$ k3 c. n
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
    % H( i9 G  `% k3 a6 C- ?# e
  28.     % U3 i  f; r  a" v8 l* ~, }
  29.     // 复位BH1750! D7 s9 Y: i5 Q- f7 |  z
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
    5 I' S( Y: F- |% Z: v2 [
  31. }
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4 B% O7 N1 j7 r
4.3 读取BH1750测量结果: o3 S6 Y' l" V# F7 F7 S
BH1750返回两字节的测量结果数据
6 g  `9 J3 v9 {7 [2 ?( r$ L
  1. /*$ \4 y7 K+ F9 I( p4 \7 A
  2. *==============================================================================
    5 M+ s+ t6 P/ Q* \3 v. v) w* u, F5 `
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure; M9 |8 |+ A9 m; _% h( Q; N
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据( S2 c; k4 T& b/ c
  5. *输入参数:无2 h; C9 I$ H! s  E1 Z
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度2 g# F; d5 s, a" G' }7 f
  7. *备  注:无; w: O# e- A8 \# r( D1 T: J$ F
  8. *==============================================================================
    " U! w; [2 U3 g. y$ E
  9. */& V: W& q/ [' U- q( H7 `
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)( g5 S, x5 w0 S- |9 n, D9 R! q
  11. {
    * E1 K+ b$ h* i
  12.     u16 receData = 0;
    3 c2 f7 \+ G- z  `, H
  13.    
    4 D1 E9 l5 y, O& Y% i
  14.     I2C_Start();- o. O" e: w4 b% K
  15.     3 M' V9 ]* o, @* Q1 _- _
  16.     // 发送从设备地址,1:读" L; _* t. x7 g% c% s3 `
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
    - a- ]! [2 @9 q; L0 Q
  18.    
    0 O. \& D1 @. x
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    * `  O) ]$ n# D8 E: Q8 d
  20.     {: B5 _/ d  u# q9 L% P
  21.         return 0;
    0 h+ z0 f" Y' ]+ s) {+ A8 G, ?
  22.     }9 \" B# v' p) M/ P$ D
  23.    
    * U  K2 y" w; [0 Q& ^0 d
  24.     // 读取高八位
    / l7 Q" \/ X& K3 i
  25.     receData = IIC_Read_Byte();5 u0 T* P! S- n- D! L
  26.     IIC_Ack();) m1 [; ~0 X0 H& L1 @- Z+ s
  27.    
    " [- i1 O% ^( m, l
  28.     // 读取低八位+ a) x# t- ~% @
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();* \: P2 \2 r) A- x
  30.     IIC_NAck();. m7 e9 b7 m2 W# @3 F4 j( r
  31.     I2C_Stop();
    1 B3 M, ]8 }1 j2 E4 z8 v3 b
  32.    
    / R! `( L! ~6 X+ f: }' E; P( I
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据. _: q- Z; Z1 ?0 J
  34. }
复制代码
5 z- I( ^$ y8 I$ z" t% y
4.4 获取光照强度
% |- F) h2 C, E6 m
  1. /*& b* h, Q7 B# E& {$ q( r3 C) e: n+ H
  2. *==============================================================================0 K: o" \* w4 F8 p9 V9 H
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity
    / {" D. ?2 Q  V+ N. f, P9 H
  4. *函数功能:获取光照强度% g0 l- Z% y, ?- f- A
  5. *输入参数:无5 D' Q. A0 Q; l+ e2 K5 u
  6. *返回值:光照强度$ j: V3 }1 v, N+ _
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
      z$ C0 }% A5 j7 J: ~
  8. *==============================================================================
    6 y& z, J7 w* `. e4 T
  9. */) }* ]0 R4 w) c6 ^% n$ Q, a
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    - E, ?$ k- ]: \5 r& D
  11. {/ I6 g; X8 Z1 k4 r+ J9 @
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
    ) c- X# J) c5 ?* c
  13. }$ @: V4 P" T  x8 Q0 n! Q3 B
复制代码
: x% p& J- A+ y7 j; I$ i
4.5 相关宏定义
: P# Q, }0 {1 t
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)
      E7 B7 N8 P% z0 g/ d7 @
  2. #define BH1750_Addr   0x46
    $ Z* [7 D1 w: J- p  f

  3. 5 q2 z1 ~# p2 k
  4. // BH1750指令
    8 s  x9 \/ v' B& w4 |9 p! _9 r
  5. #define POWER_OFF     0x00- c5 w7 g) e% z8 ]- r
  6. #define POWER_ON     0x01' U4 h4 g3 ~$ C
  7. #define MODULE_RESET   0x07" q' A8 I- K6 I  T; q! ?/ l
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10
    $ k/ l+ D! d) A' m
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x117 b( u9 }8 G; S4 G& `! O
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    & O9 G0 Y! ^0 N+ S  {0 [
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x20
    7 b9 U' D! D: K) A% P' |4 [! w
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21
    / v7 x1 b8 X+ T' ~
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x233 c2 o, L& W' {! c+ _
  14. " X- p' W4 ~8 I3 E& A
  15. //测量模式( g  C( h& ~2 R
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE
    9 r; j& {/ J) o6 o# U3 w% ~
  17. 5 `# y; h, U$ a& d% k
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    % J0 P7 t' u& |) d: \; l1 I
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))2 q0 U( F9 B: n5 ~
  20.     #define Resolurtion  0.5
    # v4 Z. A, R* B" X) ]
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))
    2 l6 r6 f7 M6 z9 S" y; |$ D" [
  22.     #define Resolurtion  1. a$ v' ?3 b+ h4 q% m+ G, i( X% p/ S5 y
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    $ W: W1 ^, R* l& g# p* G* `5 u
  24.     #define Resolurtion  46 n" _+ G) z, H* [2 o
  25. #endif2 u( I6 P$ J+ @" E

  26. 1 [3 _- e. g' y. u( G5 m+ g& v
  27. // SCL
    0 I, i4 H3 e& e7 C- _2 v
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); s/ a% L" C# F- r4 I8 G
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    ; w2 T+ Y% E/ P
  30. // SDA
    9 X2 Q- w) P6 Z7 I4 F1 d
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
      G) d5 H* f/ R; k
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)3 i5 m& x7 Z$ K5 o# a2 m
  33. $ v: H$ T( S$ A
  34. // 读取SDA电平# a3 r! h' t  I: P% ^
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码
4 \9 q6 w; a5 o2 q2 V( b" G
' z2 M& l; N/ p( ?
五、应用实例
3 m: Y- v% r! s9 Q+ W4 y使用串口打印光照强度,main函数如下* n  j7 C# ]& r2 E& @
  1. float gLingtIntensity = 0;2 ?9 S* @' r" ^
  2.   P- B* U' E! v
  3. int main(void)
    6 Y. M  T) P4 j' y' @
  4. {+ Y' Q3 F( b% a, m
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    % I8 q& c5 m. w" R, t. C
  6.    
    1 ]" Z7 A2 ^6 C' Y7 K* r& \9 m
  7.     while(1); O! y, \* ^  v
  8.   {
    ' Q  I5 C, F! a; D4 {: B
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度
    0 z& F) W7 X7 c) d  r
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度0 Z  K% R7 S7 [
  11.         & \% W  \: B9 w+ W. v
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    $ q! O% F! X6 f& v7 @
  13.     }9 _7 f% {, c3 d$ X9 G: j
  14. }
复制代码
6 ^1 p8 b# |9 z; [1 `
六、拓展应用
( I: T; m. s0 z& Z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。7 n/ B2 k6 l2 b0 F

$ A, l5 J' Q' q& Y7 J6.1 实时调节LED亮度
8 ?. u5 \9 F2 ~. 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。0 D9 c* w0 y% k; t

. b: y) m$ T. f$ U' O6.2 实时调整颜色阈值+ [& r1 B% ]! |0 O. ^
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。4 k7 i4 T& f, J% Z' q9 l% j$ I
! c! E9 i1 U$ w  R% p- Z
转载自:二土电子/ V2 o3 o% w- l) v
如有侵权请联系删除$ z6 S! Z" ~8 h+ X! T

: k5 h, o9 l& j1 p

1 y4 A6 v  b: s% x+ U8 t! P2 a4 q
% O3 {# L/ I4 k* A0 J  y/ s
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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