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基于STM32F1的CAN通信之BH1750

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攻城狮Melo 发布时间:2023-10-23 23:28
一、BH1750简介
9 T1 e- }0 K# u# Y: s# q# dBH1750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 |4 Y& p2 M- C4 a) U7 j3 d6 \" ?& a- B# \
6 L& |2 J) o3 \) ?, `
微信图片_20231023232803.png

1 S; F3 x7 Q' B+ y- z( J/ H
BH1750

5 ^' R% H3 i* n
BH1750有以下特点
# V7 b: d+ W1 V  q9 s7 f• I2C总线接口& u* X! g( ^6 u3 M
• 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性( d) [( y/ m* W! k
• 输出对应亮度的数字值2 [6 _" {6 E$ i; _
• 高分辨率(0~65535 lx)) C) e0 B5 R+ [8 b1 h7 L
• 通过降低功率功能,实现低电流化- S' ^. h" ~& z- A! S; w
• 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能
( j. h  b8 }( Z9 v& C( ^• 可以选择两种类型的I2C从属地址; Q, L6 q$ p1 S7 B
• 最小误差变动在±20%. @( z: J( {  b. `8 A9 \
• 受红外线影响很小
; Z9 S: `* A/ j% X( x6 w( w5 y) f9 ], D& F. `- j
二、BH1750原理图" ?$ y4 A1 b% o0 e$ p& h0 {% `9 G
% I- N: T9 n$ z$ f  [  m- }
微信图片_20231023232800.png
" H0 |$ H+ q# s) t/ K( H' Z7 o
' \/ z5 v( @) a2 X# |, \- [
BH1750原理图

: l, H/ E' \& q0 y9 S

6 N8 b+ h, ]2 d! R" _1 ^  W
• PD —— 接近人眼反应的光敏二极管2 h$ F3 Q' n& m6 w
• AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)9 o! l+ j0 T0 N! t/ e- D
• ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
, _) o# C% @3 a( @* c• Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
. u8 B$ T5 Q) \! A4 Z$ f3 p• OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)$ ]6 T: [& T: H/ l2 F5 K5 J9 K

: |% d" X% K2 y3 FPD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。; ^% s- Y: X" N$ _, P$ b( ~

% ^* l3 J/ a/ J3 m( w# t9 b% o+ a三、BH1750数据手册
- B/ G; T! R' w, F3.1 指令集
8 q* I" M1 G, |% ]/ h8 p1 y- `
BH1750的数据手册中给出了一些指令; K# o+ U8 K( ~- h( J* m5 r5 s8 w% l
! }! b# z+ b# O; F
微信图片_20231023232756.png
7 W/ q! ^8 o9 _2 G# ^) @
BH1750指令集
0 [: K/ M$ ~  i* \: e" s9 A% m7 H
" X; h* f2 x0 a$ Q/ @. B* S
; w5 E% U$ Z7 B8 m5 t# K3 H3 o
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
* v; c" K; Q9 _4 I
& I" T" Y2 z  q" O
微信图片_20231023232752.png

  N& K4 o) e/ m% W' t# X
BH1750测量模式

1 H5 q! b# B6 ?' i2 W

4 l, h% I* u" f* T
& Q3 P5 u9 H+ T. |2 Y' ^9 L
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)。
# d9 l/ H# q9 Z6 o0 x1 {6 w# X) V0 ^0 E$ Q
4 C) g  X/ K4 @1 P2 @+ @1 i
3.2 IIC通信读/写6 C- E" y$ k7 H$ W, |, N  I
上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。
0 L/ T" v0 b; d$ G• ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”
& ~: o1 ^- h- N7 @2 g' t4 n9 p• ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”/ M/ a$ c4 b3 M+ i( ?
) Z* D3 c  }4 Y5 e
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
- |, S5 j* n; V: k( @2 E6 b4 L1 Y) i6 z% `: P" w
. j2 K+ _8 S1 p* ]. `5 `
微信图片_20231023232748.png

1 Y/ ^8 t& I  Q( h2 M1 ~3 |; Z& `9 z' ~8 ]) V" E
配置连续高分辨率模式方法步骤
; B! j8 a: t# t1 {9 B. }4 \

# z$ ~* T9 q  \4 N# e/ \* u
BH1750数据读取格式如下
- F: Q1 a/ y- b/ k: i- i# ?
2 A7 Z3 i- g1 b: y) M9 `% @
微信图片_20231023232744.png

) L1 X1 T2 }% v* ?! E* u9 n1 }3 c
BH1750数据读取格式
! @; a1 p4 f2 N) d5 |! C

. ]' M9 e( E& B. I9 t
3 }: y2 V* x' i7 W6 X% x
光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
  {/ |2 D" s' Z) p1 I) {/ I: s/ }, s+ J; r2 X4 c4 l
& ^: `: `% M7 S; A
四、BH1750程序设计
- j) P* m( \5 C5 `) W/ d+ [+ ^2 h4.1 IIC程序

/ }" l  n( H+ c' {/ c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。8 n$ O2 L' N4 i4 k( e5 _0 Z
  1. /*
    % \5 p9 o* c4 i  q" B, v+ r
  2. *==============================================================================0 N) P3 E! v+ X' r
  3. *函数名称:IIC_Delay
    6 p5 m8 N# X! ]6 S
  4. *函数功能:IIC延时
    3 r- c! [9 l0 q$ ^
  5. *输入参数:无) Q! D9 @( v) h* E
  6. *返回值:无
    , z) f7 z6 F3 ^# Y8 e
  7. *备  注:数据手册提供0 K7 ]% s* X# @6 W% A
  8. *==============================================================================
    0 a& P/ a: ]! V: J+ u
  9. */3 y$ d$ Z  v8 D7 g
  10. void IIC_Delay (void)) v! `3 e8 D( M& H& A2 x: T* {
  11. {
    : u: c  i# S' {: T7 [) z/ t/ U
  12.     u8 t = 10;9 i2 |( [0 |- S, I4 r8 S: L& V
  13.     while (t--);+ f# H- H% v; g  k& ?
  14. }
    4 u& q5 |; t9 U# A" s: O. Q
  15. /*: q; u$ p9 B& b3 B! Y) ~+ Y
  16. *==============================================================================+ o' B3 s% t4 C8 f4 S
  17. *函数名称:I2C_Start7 L" |  a1 B  H+ S2 h, J" b& U+ H  A
  18. *函数功能:IIC起始信号2 K, Y: N2 G6 ?' P+ S( @1 W: X
  19. *输入参数:无7 s" V8 D% X9 C$ j
  20. *返回值:无# {! C6 B  C) K  w
  21. *备  注:数据手册提供
    6 S2 J9 ], N. m/ z1 ]
  22. *==============================================================================! X+ b  w' v! J
  23. */
    9 Y( N" b9 a7 Y! k# W: `/ a8 Z* p
  24. void I2C_Start (void)
    . H6 U3 Q2 F  A/ e, Z7 x
  25. {" ~1 a: u$ H% O; T' O5 z: `9 B
  26.     BH1750_SDA_Set();
    : r' ~, U7 _, |8 @; p, f4 ^0 }
  27.     BH1750_SCL_Set();1 J" x( }# W. H. a( E* n. _% Z
  28.     IIC_Delay();
    ' U! l6 \/ z2 x1 m- B$ l; i; M
  29.     BH1750_SDA_Clr();' b# p7 ^2 Z2 R% _
  30.     IIC_Delay();+ Z# n9 r8 d3 d8 p
  31.     BH1750_SCL_Clr();
    ! V( ?& O. G* a
  32.     IIC_Delay();
    ! G3 ~! G" v' n  \6 K
  33. }% L6 Z4 n, y$ o) i: I* T/ C, F
  34. /*& t7 p9 i* j0 M) A: {
  35. *==============================================================================4 n$ E. W$ L3 Z
  36. *函数名称:I2C_Stop
    * A( i/ Z( f5 Q& r) f8 H8 r' R: \
  37. *函数功能:IIC终止信号
    " F; |3 F. S- ^2 U; h& `
  38. *输入参数:无, b7 F0 V- f* P/ d; t
  39. *返回值:无
    3 P& n% E5 |$ Y; q
  40. *备  注:数据手册提供! e7 N& P; J. l5 ^8 X% _
  41. *==============================================================================; c0 z* I8 f* [* a* W
  42. */5 x1 x" M9 W  e# U7 @' ^8 t5 {
  43. void I2C_Stop (void)$ j$ F  m3 m4 q8 D
  44. {
    , W& j: e$ ]) `) F% m# ^
  45.     BH1750_SDA_Clr();
    / M6 B* y" b" I1 l9 w
  46.     BH1750_SCL_Set();
    2 V: f; J" U7 `3 y# R
  47.     IIC_Delay();" G( b1 T9 c- S1 U4 G
  48.     BH1750_SDA_Set();/ H+ i4 `6 J3 t7 f
  49. }
    8 H& I7 |* M! o. u+ {
  50. /*
    % Q0 T$ d- {9 B, k% [
  51. *==============================================================================
    * d% j# P( |0 O5 R/ {$ u3 v
  52. *函数名称:IIC_Ack
    ! W- F% e* E  c  @
  53. *函数功能:CPU产生一个ACK信号( Q( [* i  d$ h% f+ M
  54. *输入参数:无  y8 j  J4 J4 @. `* o; H$ \
  55. *返回值:无7 ]4 [( }& w! N3 n
  56. *备  注:无7 u. v! D3 B6 n, w7 L! W
  57. *==============================================================================3 D4 |. b: X1 M) i8 U4 m
  58. */
    6 w8 s% ~3 o) R. @  }  S) C; t" e
  59. void IIC_Ack (void)
    ( _, }  P: R. M+ j1 K3 b& A, i
  60. {/ o- B& f8 N7 l, G; ^  V
  61.     BH1750_SDA_Clr();
    - B/ R7 |/ B$ i( O
  62.     IIC_Delay();, C1 j, o2 h& |6 v' }, x% S! ~
  63.     BH1750_SCL_Set();
    1 ]0 s1 A) s7 Y+ u( p4 t7 b
  64.     IIC_Delay();' M: }8 W2 T9 W! A6 q
  65.     BH1750_SCL_Clr();
    4 v1 P2 a3 o6 H" o6 a6 Q) ?2 H: F
  66.     IIC_Delay();3 v) s) A" J2 `# @
  67.     BH1750_SDA_Set();- w2 d1 T+ R' G' s- W
  68. }
    8 }7 D4 p- A/ V" @* G" A$ o8 U
  69. /*' F7 Z. Y& N. d! j
  70. *==============================================================================
    , y& u7 X' h5 q
  71. *函数名称:IIC_NAck
    ' \& d( A; @2 y0 l- @
  72. *函数功能:CPU产生一个NACK信号
    - ^* [$ X# s+ m# d
  73. *输入参数:无
    ' |4 m# F* i2 w( J* E5 Z
  74. *返回值:无
    ! {) n$ ^6 ?4 o( R
  75. *备  注:无! N# L2 \/ w' J* f, ^( y
  76. *==============================================================================8 w6 w: O, @  m% N
  77. */+ P1 U; j. v) T) d! R5 _: r) B- A
  78. void IIC_NAck (void)
    - D% f& l7 C2 U) H/ R& o
  79. {0 N# C9 |/ u% @5 d
  80.     BH1750_SDA_Set();+ ]7 s; z) I8 w( A- }$ M# X
  81.     IIC_Delay();
    ' K. E& H4 ?$ G4 o  a# B9 f# h
  82.     BH1750_SCL_Set();; X6 C) c$ ?. f9 s* \8 C
  83.     IIC_Delay();
    8 v2 r( _' T3 o' S" W
  84.     BH1750_SCL_Clr();
    4 H; g) R+ e; L
  85.     IIC_Delay();
    ) v( @- H( \1 H; `; ~
  86. }; L& g2 z4 Z( i) a( V
  87. /*
    9 _8 v+ K+ k, f+ {
  88. *==============================================================================2 d& M! @* ^4 ?( J
  89. *函数名称:I2C_WaitAck
    : U6 K/ \' |8 R! i/ N2 ~# n
  90. *函数功能:IIC等待应答
    ; p' {; F5 x4 x( b( A+ @* ]! V4 T/ J
  91. *输入参数:无3 V/ r+ v- \% V
  92. *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
    7 j! _$ @4 u. b, g
  93. *备  注:无. p. M$ E% O* \  K: `) K
  94. *==============================================================================0 E, X+ C; l, z% W2 u* C9 X
  95. */1 W. X7 p- A4 {( ~5 s# I! J
  96. u8 I2C_WaitAck (void)" z4 ?: f7 P5 `) f
  97. {
    3 s. A$ ~! \0 N
  98.     u8 re;/ w1 f$ N" v' Q# O! c9 F3 W
  99. / z4 [0 n& A& I$ b& l0 `8 Q5 ^
  100.     BH1750_SDA_Set();6 u! u1 E+ ]. M
  101.     IIC_Delay();7 `2 T1 ]2 M! p& {
  102.     BH1750_SCL_Set();
    . \* r+ E% ?% N- F
  103.     IIC_Delay();
    * g, H4 H4 f# I8 `( s5 }
  104.     if (BH1750_SDA_DATA()); k5 L2 ]) G  K% g6 k
  105.     {
    7 V4 D" K+ P+ O5 v4 G0 r4 K  o( X
  106.         re = 1;7 Q% n4 n# V: T6 E' a1 E* Q
  107.     }
    ) q1 {2 r4 p. G' e4 ]8 X" z/ R5 q0 D% |
  108.     else
    3 i; i6 o0 b7 @1 H  U
  109.     {
    / u9 p# C" P4 N! _' G
  110.         re = 0;
    % g) L+ p% N0 A
  111.     }
    % b7 A( f& x7 a
  112.    
    6 e0 a5 v) z0 w" w" w
  113.     BH1750_SCL_Clr();
    # `2 c: ^  r' ?# J* c
  114.     IIC_Delay();
    " \! g0 J4 t3 R5 G
  115.    
    4 k/ X8 V# e( D' T. Y% Z' U' e
  116.     return re;
    $ s* i8 E+ b1 r. o6 c  ?) D$ d( O3 X
  117. }- \# b" h0 Z, F& n3 R" a9 F
  118. /*
    ; y# E' A, I7 M
  119. *==============================================================================5 q! D1 w/ C+ ]* h! F4 O
  120. *函数名称:Send_Byte# y, F) ~7 u" N/ H, e5 e. Y# q
  121. *函数功能:写入一个字节
    # E4 O8 ^4 R% _% Y
  122. *输入参数:dat:需要写入的数据; s/ z5 V* a6 q$ i! b
  123. *返回值:无
    " R2 U, [3 P  s7 {/ ~
  124. *备  注:数据手册提供$ ?( O! f, l* b( q, R
  125. *==============================================================================; j* }1 U, W2 L  ]8 q1 Z
  126. */
    : p4 z3 _. z# w  j! q
  127. void Send_Byte (u8 dat)
    + o! j+ A  H( ]( _( m3 C
  128. {4 u, O+ b0 F0 {, K
  129.     u8 i;8 G. L: @+ w% s( G8 }" u3 x; y
  130. 2 k* ?6 q: J. u  b
  131.     for (i = 0;i < 8;i ++)7 Q0 e! l4 x% d$ d( }9 }0 T3 G
  132.     {5 E& R, }0 j2 I' C
  133.         // 发送数据时,从高位依次写入
    / y- ]2 I  E0 ]1 o! z
  134.         if (dat & 0x80)
    5 f( `# ~6 R+ T0 `: F7 t
  135.         {4 k, S, j) W7 w8 q
  136.             BH1750_SDA_Set();
    : j; v. p8 b& E' ~6 ~
  137.         }9 t4 [5 ]+ ]7 _: A
  138.         else( K  v9 p9 W, U2 W
  139.         {" k& T  J9 O2 x5 m2 v& _' ]9 r, p0 f
  140.             BH1750_SDA_Clr();
    # G/ u3 \; V3 R9 X5 c
  141.         }' ^$ j' z/ Y6 b# Q' n  q0 R  R' p
  142.         IIC_Delay();
    & {2 g  L* }4 i5 i$ d! |
  143.         BH1750_SCL_Set();6 m6 A9 V$ z1 U( ?) W5 t& c4 R
  144.         IIC_Delay();4 u" O( f2 E" s/ P* b: U6 ]
  145.         BH1750_SCL_Clr();
    : B% C8 o4 \2 w, @# V5 S
  146.         
    * m0 |) i8 C9 v6 a" ^
  147.         // dat左移1位- G$ x0 f6 P9 C
  148.         dat <<= 1;2 S" B& i5 `" T# ?8 N1 q
  149.     }- l# Q% N$ L+ K# P# [% L
  150. }
    3 b, Q, N8 j7 b8 U; ?6 q
  151. /*
    2 D) l' D& f5 J8 ^  |- i
  152. *==============================================================================
    4 {) Y1 n! ?0 g* k8 B3 Z) U6 V# Y
  153. *函数名称:IIC_Read_Byte) Y" `9 y7 c7 h9 h1 q+ w/ O8 t
  154. *函数功能:IIC读取一个字节数据2 |- x; \0 S, b! Z
  155. *输入参数:无
    % l8 Q) w( f8 T- o% {. U
  156. *返回值:无7 U( d0 w+ ~8 ~& |) L( r% _
  157. *备  注:读取到的一个字节数据
    ) v  c1 P" h3 U+ Y9 T+ y
  158. *==============================================================================3 k+ i/ I. G1 E
  159. */
    6 U' X5 E* n" t9 {' H. c7 B3 n2 L1 I
  160. u8 IIC_Read_Byte (void)' M3 q- u) @" n, d, `! l( ^
  161. {
    / ]( e$ r9 v9 t  X) C
  162.     u8 i;$ S- ?1 z* W% d% x
  163.     u8 value;
    % ^4 l8 n8 |2 l% |- W0 p
  164.    
    6 j& {1 E# M& F6 w/ N1 p
  165.     // 高位在前
    , c1 E" A" @& ]
  166.     value = 0;& Y" z" m4 }# p" v! s, {
  167.     ( ?0 i) p4 k1 e
  168.     // 循环读取8bit数据
    7 w: ^/ F, v$ C
  169.     for (i = 0; i < 8; i ++)1 M/ A7 o; j5 h! W8 U
  170.     {2 |+ j, S2 Y& k5 J' I* J& `, m7 D. i. i
  171.         value <<= 1;   // 循环左移一位* d2 o! N2 z0 L1 ?" d
  172.         
    . T+ H( l" M: g( [: |! |# L
  173.         BH1750_SCL_Set();2 v- a) n  U. \$ ^- V. Q* l
  174.         IIC_Delay();
    4 \) U' a0 Q/ b8 @0 l
  175.         
    6 U% C0 i* e6 a( Q  Y
  176.         // 如果是“1”0 A7 o' \. K0 H+ z( i
  177.         if (BH1750_SDA_DATA())
    , N: Z+ j. p: c3 [- }
  178.         {
    + G! v$ W. b5 T( i9 C+ v# {
  179.             value ++;1 }+ c8 V& C1 b* K: \/ A1 ?. ?# x
  180.         }
    , m( O; X6 o5 s! P: @" |  x- H
  181.         
    9 y6 H) a9 I, W- ]
  182.         BH1750_SCL_Clr();
    8 h% G- j. _* D0 l5 I! e
  183.         IIC_Delay();
    ! E1 R! x2 K, }# T4 g
  184.     }  o5 G& C) a& b# ~- |2 i
  185.     ; f5 X* R% x9 J" d4 u1 x
  186.     return value;! M+ c' v5 U4 e5 q
  187. }
    : K. _$ s+ o  c# j
  188. //BH1750写一个字节
    ) Q8 O: Y1 l4 m6 c6 r
  189. //返回值 成功:0  失败:非0 2 B$ Q1 N* q' q: j. n$ r* c
  190. /*, W9 o$ _; w% p7 X1 l
  191. *==============================================================================
    0 f3 z8 X8 O! }* Y& J, P
  192. *函数名称:BH1750_Byte_Write
    9 ?$ D2 _  _9 ~: W0 |
  193. *函数功能:BH1750写一个字节
    9 ^+ }1 H  x) `% y
  194. *输入参数:data:要写入的数据, [! n$ J9 A2 a
  195. *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
    / Y% \: ~3 h6 T& x/ F$ C) _
  196. *备  注:无
    1 h6 a+ Z  W3 D
  197. *==============================================================================
    $ g% K6 E; r0 Z
  198. */+ W( B* a" E7 d: q# h! S- T' p  H! j
  199. u8 BH1750_Byte_Write (u8 data); E/ {9 S! o1 _. M5 T" g! G
  200. {5 M. q, j% ?" W3 _
  201.     I2C_Start();# m" r  M. r5 E0 r5 [8 a
  202.    
    % Y1 Y3 |) K7 L, p2 g
  203.     // 发送从设备地址,0:写
    7 N# c. Y2 \9 S) q3 Y8 d( h; f
  204.     Send_Byte (BH1750_Addr | 0);" J% V; k4 Y, I5 H! u9 e
  205.     6 D& y" _" A( W; }6 X( A
  206.     // 收到应答信号
    ; ~* j  y* O' B8 B
  207.     if(I2C_WaitAck() == 1)
    + d) t5 r4 k) |
  208.     {
    % L* C$ }) ~& g
  209.         return 1;
    5 K, w6 l, r1 n' B, b9 x$ |/ a, ^
  210.     }: N0 \7 s+ T( u. G6 K& W
  211.     //发送控制命令
    + l0 w; O9 p  q0 z
  212.     Send_Byte(data);. ~2 j" q; L  `8 G+ H
  213.     5 B/ ?: R) v% i6 C9 ^
  214.     // 收到应答信号
    . K1 }  O& r- i2 M8 L' A1 F
  215.     if(I2C_WaitAck() == 1)* S1 ?( n4 J; x9 c- N, k2 V. J; B
  216.     {- v  L. l6 W, d* u2 ~& N
  217.         return 2;
    & M2 Z& F' P9 r) |: t+ Q+ n
  218.     }( [) e' N) W" e7 U; K
  219.    
    3 d5 ^: V9 ~7 u1 B. H  }+ _
  220.     I2C_Stop();$ i) x3 {1 \9 J$ T
  221.    
    4 T7 z/ R' \0 V  [
  222.     return 0;9 |2 s- @* ]& z0 c6 _3 ?' ?$ V5 y( w# {
  223. }
复制代码
$ b. N6 o8 l4 U. c/ D
4.2 BH1750初始化程序5 z! Z2 _# I+ `% b+ `: 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。# O1 X. d$ f" n# \) W1 G! s. G
  1. /*
    ! d' ^: n: U* j; ~
  2. *==============================================================================0 R; F% X8 X- s4 O: _  O$ j+ }
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Init
    4 z& j$ G& O" \% y8 u- a) ]+ N
  4. *函数功能:初始化BH1750! }6 i. g* K7 D
  5. *输入参数:无
    " n! b9 `8 M6 Q" }, G1 {
  6. *返回值:无
    # l: Z, f% C0 ]. Y4 D
  7. *备  注:无& _& g5 L6 x& o! u
  8. *==============================================================================) m) y! D) P0 t* B2 e  m& N( l
  9. */% d6 x7 d. l1 C7 H' ]; u. M' v
  10. void Drv_Bh1750_Init (void)
    ' f% I" O2 T  S: ^$ Y0 a' Q4 M* C
  11. {# {6 F# r, j1 ]3 a+ z
  12.     // 结构体定义
    % R; e4 v  p" ^' o3 T
  13.      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    * O1 i7 j# O, l# A
  14.    
    5 v2 G' z# L- c' u5 Q5 Q
  15.     // 开启时钟
    2 C: L  g3 B0 \/ G& q' i
  16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    $ ?( C5 k; q: q" S, H
  17.    
    / \7 `" C; @9 j6 H6 X/ T/ M
  18.     // 初始化GPIO结构体
    # K; k. z( O8 S
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  
    0 @0 J0 {& ~/ z  h6 @
  20.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出# K. v6 P9 k+ t8 O( ]; m' t% F
  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;6 B+ \" B% t) p  K) O; x$ |
  22.      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);) M) k- P# ~6 j) N6 G! Y# N
  23.     // 全部拉高,IIC处于空闲状态
    + u$ V$ ?& W, z5 J! f5 y9 L/ }( X& N
  24.      GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
    9 c6 W; {& H7 D% |. v
  25.    
    ( J: D* n  Q! M
  26.     // BH1750上电2 n! K3 A2 D3 Q3 z0 _/ N
  27.     BH1750_Byte_Write(POWER_ON);. `; V: b1 t1 G2 l$ X
  28.    
    * d* r  {: K1 H* M) g6 D1 Q
  29.     // 复位BH1750- }2 r% c! @" A. a' N
  30.     BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);/ a* \6 h# Y; ^- X  v
  31. }
复制代码

+ X- ^# }; S, C$ Q, h/ Q8 q4.3 读取BH1750测量结果
6 M7 ]" m9 k  n. L) F( w% }( oBH1750返回两字节的测量结果数据
& H, p9 V9 r$ n% b. @7 v
  1. /*
    ' O1 }4 N4 i, x. S3 \
  2. *==============================================================================; C6 S/ B! \7 U9 o9 b& V
  3. *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure4 j: v. n: Q6 I  d2 q: u, `
  4. *函数功能:读取BH1750测量数据
    / ~# j" S# E/ B' r
  5. *输入参数:无
    " C( g6 d* P% ~3 N
  6. *返回值:0:读取失败;其他:光照强度
    * D& a4 v* }& ^/ z: B/ p9 X
  7. *备  注:无7 G, Z' m% F  m% |
  8. *==============================================================================
    3 Y! g4 W% k4 Q: D! S/ r0 A+ d
  9. */' s1 c0 K4 w# \+ N2 O4 J
  10. u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
    + ~& O6 C2 r0 K; r
  11. {
    6 a* h9 j. U8 O! w& H- D# m
  12.     u16 receData = 0;9 U+ m; l1 W9 U1 _  o8 |
  13.     5 g. D$ D3 c: p$ J
  14.     I2C_Start();4 V* ?  i7 `: O/ S5 R( a2 A7 U5 _
  15.    
    + E7 l- L! \, U: ]2 \/ {4 r
  16.     // 发送从设备地址,1:读
    / ^/ o/ {/ O# F& }
  17.     Send_Byte(BH1750_Addr | 1);9 h' E6 e: W# E, ?0 \# X! z0 q
  18.     * \5 G) i" B! |# V' g, i0 w
  19.     if(I2C_WaitAck() == 1)4 w! c8 l, t+ m8 K
  20.     {  k( W# k# B+ ?6 V
  21.         return 0;
    5 \- J8 B. U! i, [( @6 k
  22.     }7 O$ c2 x( I. k' J- R1 _
  23.     ( W5 _' O3 L8 `7 w9 {7 l( b
  24.     // 读取高八位/ B' C' p7 @8 \( ?" l6 Y
  25.     receData = IIC_Read_Byte();
    # s. g! b5 t$ Q5 S6 \6 G
  26.     IIC_Ack();3 p" v, u1 m& x7 d4 m
  27.     , O3 J# e- {1 Z3 I! ]# P
  28.     // 读取低八位
    , K9 k' w; O" D
  29.     receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();
    0 k' p7 ~. V# J& @" s3 ?
  30.     IIC_NAck();* ?7 L( ]9 o. ?0 Z/ A; s7 N) \5 z
  31.     I2C_Stop();$ }4 p0 V6 S) O+ O: R( I
  32.    
    ' \' R% Q2 C' o( W  m2 ~
  33.     return receData;   // 返回读取到的数据
    2 w) \( F! Y( J
  34. }
复制代码

$ `1 I1 Z- T9 [8 K- X3 u4.4 获取光照强度
9 M" k3 d! z$ s6 `8 G2 P" A
  1. /*
    # j/ Y! H; h) l; U3 W" ]
  2. *==============================================================================* d% l7 G6 {# b* e" d3 a; l
  3. *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity7 v7 A5 I7 _/ p
  4. *函数功能:获取光照强度7 E2 S1 T6 D" h) M5 n
  5. *输入参数:无8 m. K( W8 p6 Y0 O$ F+ x- V
  6. *返回值:光照强度" u; a7 X0 b% @/ M4 d
  7. *备  注:分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    ' g. r" d% Q+ T( s
  8. *==============================================================================. [% n( g8 G' `. X9 L* h: V
  9. */# a! }9 `& g5 o9 d( i9 h9 H, N! K
  10. float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
    + j6 d4 V+ t# H  W0 i1 d
  11. {
    3 ~, ?3 R6 b6 k5 I- Q0 }) a
  12.     return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度8 [7 V9 w1 v* c
  13. }
    / w. l7 R! w3 V
复制代码
7 U; \6 I" r. I2 N8 Z5 ^
4.5 相关宏定义' S" D' g- ]. D7 c3 A2 n
  1. // BH1750的地址(ADDR=“H”)( ^+ m4 ~' j* ^3 ?( t. q  r" j. ~! x$ ?: a
  2. #define BH1750_Addr   0x46
    ! T. C$ y2 I/ ?, @* t0 h

  3. $ J0 p8 o+ F* v# K, t
  4. // BH1750指令! t7 N+ t, r8 T/ g4 T
  5. #define POWER_OFF     0x008 [0 X+ L% D; ]4 [
  6. #define POWER_ON     0x01" N4 d8 W7 C$ i( `
  7. #define MODULE_RESET   0x07
    2 H. g% D& G' U
  8. #define CONTINUE_H_MODE  0x10) u1 r$ N' n9 P% A7 p# d3 j
  9. #define CONTINUE_H_MODE2 0x11
    , B2 ?' ?; s, S  m# ^
  10. #define CONTINUE_L_MODE  0x13
    0 S7 P  Z; c9 s, H9 A- e
  11. #define ONE_TIME_H_MODE  0x207 }* P: _4 O7 Y6 H% k
  12. #define ONE_TIME_H_MODE2 0x21
    7 K0 I  t7 ~9 o4 X& T
  13. #define ONE_TIME_L_MODE  0x23
    8 k% a% j1 w9 `. T8 ^/ `
  14. - z% S8 K, C6 w4 x- d
  15. //测量模式2 R( X# J& W( Y
  16. #define Measure_Mode   CONTINUE_H_MODE5 U% v, L& S1 g- w, `1 i
  17. ; Q4 u7 D/ r' e8 Q( L* P
  18. //分辨率 光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
    2 J$ N; |' x# }3 _5 N* h
  19. #if ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE2))8 l1 s) |. Z, t; b! t
  20.     #define Resolurtion  0.5( T( g, n# V% y4 O5 O$ r
  21. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_H_MODE))3 ?1 ^/ A) {& V* A4 @: O3 E
  22.     #define Resolurtion  1  C+ @. S) X5 A" d
  23. #elif ((Measure_Mode == CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode == ONE_TIME_L_MODE))
    " y, \3 Z: r7 ?% `* h6 g
  24.     #define Resolurtion  4$ ]. A* o; [6 a2 ]0 x
  25. #endif8 U7 q. f" V/ r
  26. " d$ s& y) r2 S3 S; v
  27. // SCL
    1 a  `3 _! s  L1 c8 z, [/ G
  28. #define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    6 D  ?# R1 O- K" V' A  F
  29. #define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
    & E% u( p3 V( n+ c4 d
  30. // SDA# ~2 f3 C( q! ]) f  W4 f. Z7 t3 l
  31. #define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    $ s" m8 f7 b7 Q& K" g' ?5 `
  32. #define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
    % ]  L( o2 W  C

  33. ' k$ k" T. Y( ^: {( ]3 A6 P
  34. // 读取SDA电平
    " P# I6 W9 C3 ~3 y
  35. #define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)
复制代码
# _9 y$ T6 C" n! X8 ~# _: B
! D) f# v7 K3 d, \2 b+ i( n1 D( I0 {
五、应用实例5 I4 T$ B1 [$ l6 P8 F  F0 Z. x
使用串口打印光照强度,main函数如下
! C9 N3 Q& h' X- F
  1. float gLingtIntensity = 0;8 x" I' n0 E  L+ h  ^

  2. 0 ^; h3 p1 C/ r- ~7 _! ?  V
  3. int main(void)2 |7 w8 W( j2 d0 [
  4. {
    3 l, m: h5 D8 y: k* u  {) L
  5.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    ( K; e% s1 P6 I" W8 h
  6.    
    $ s8 E- F8 H/ X) U
  7.     while(1)
      h% S1 W, ^6 ]9 F3 _) n/ R
  8.   {
    3 _5 C" q; @7 d; B
  9.         gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度
    ) `, Y1 O9 c% R/ n$ g
  10.         printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
    : N8 B, ]( d/ H* P# f
  11.         
    ' J8 Y0 ~% m7 {0 G8 g8 l
  12.         delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
    6 D7 w  [% V% N' L2 y. W. j
  13.     }6 h3 |+ K- T  @( i  m
  14. }
复制代码
( `4 m$ C  U. f! u4 q+ ?
六、拓展应用/ G) b6 x( k9 B! w, P5 @
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。
# {0 i# p& F+ t
2 w3 t8 R: @' ^9 h* r6.1 实时调节LED亮度
/ {. R! o/ w( @6 }, r: A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。
, a6 R: I1 ]+ S+ w4 a
2 u* H  X7 y' Q
6.2 实时调整颜色阈值- {; K9 _+ n! Y9 o& C
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。
5 q, W7 \4 E6 N, }
7 E, J! N; F& j转载自:二土电子9 D# L7 d, Z$ B1 U5 M
如有侵权请联系删除6 L3 L+ K; k+ y1 \. U" Q
% P+ Y9 B' V1 w7 U5 F% F
# a: C- k0 w4 `+ e: e+ ]' a
7 F0 d5 O* Z/ ?) q5 ^6 y
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 23:28

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