stm32读取BH1750光照传感器

news/2025/1/3 8:16:55/

stm32读取BH1750光照传感器

  • 一.序言
  • 二.BH1750指令
  • 三.IIC协议
  • 四.代码实例
    • 4.1 bh1750.c源文件
    • 4.2 bh1750.h头文件

一.序言

BH1750是用IIC协议进行数据传输的。有SCL,SDA，VCC,GND四根线。下图是原理图
在这里插入图片描述

二.BH1750指令

我们先看芯片手册的操作指令（下图）含有掉电，上电，连续转化，一次转化以及转化的分辨率等。具体可以看下面的表格写的很详细。写代码时候需要用到（非常关键）。
在这里插入图片描述
这里我也整理出来了一个指令表格，方便阅读，和后序的操作。

指令操作值
POWER_OFF0x00
POWER_OFF0x01
MODULE_RESET0x07
CONTINUE_H_MODE0x10
CONTINUE_H_MODE20x11
CONTINUE_L_MODE0x13
ONE_TIME_H_MODE0x20
ONE_TIME_H_MODE20x21
ONE_TIME_L_MODE0x23

三.IIC协议

IIC协议是在嵌入式中比较常用通信协议的，也是非常重要的。所以我们务必需要掌握IIC协议。
这里可以参考我的上一篇博文 一文教你彻底学会IIC协议

四.代码实例

4.1 bh1750.c源文件


#include "bh1750.h"/*应用说明：在访问I2C设备前，请先调用 i2c_CheckDevice() 检测I2C设备是否正常，该函数会配置GPIO
*/static void I2C_BH1750_GPIOConfig(void);/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Delay
*	功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{uint8_t i;/*　下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。工作条件：CPU主频72MHz ，MDK编译环境，1级优化循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz  循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us 循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us */for (i = 0; i < 10; i++);
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */BH1750_I2C_SDA_1();BH1750_I2C_SCL_1();i2c_Delay();BH1750_I2C_SDA_0();i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_0();i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */BH1750_I2C_SDA_0();BH1750_I2C_SCL_1();i2c_Delay();BH1750_I2C_SDA_1();
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_SendByte
*	功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
*	形    参：_ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{uint8_t i;/* 先发送字节的高位bit7 */for (i = 0; i < 8; i++){		if (_ucByte & 0x80){BH1750_I2C_SDA_1();}else{BH1750_I2C_SDA_0();}i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_1();i2c_Delay();	BH1750_I2C_SCL_0();if (i == 7){BH1750_I2C_SDA_1(); // 释放总线}_ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */i2c_Delay();}
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_ReadByte
*	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
*	形    参：无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{uint8_t i;uint8_t value;/* 读到第1个bit为数据的bit7 */value = 0;for (i = 0; i < 8; i++){value <<= 1;BH1750_I2C_SCL_1();i2c_Delay();if (BH1750_I2C_SDA_READ()){value++;}BH1750_I2C_SCL_0();i2c_Delay();}return value;
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{uint8_t re;BH1750_I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */i2c_Delay();if (BH1750_I2C_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */re = 1;elsere = 0;BH1750_I2C_SCL_0();i2c_Delay();return re;
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{BH1750_I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_0();i2c_Delay();BH1750_I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_NAck
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{BH1750_I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */i2c_Delay();BH1750_I2C_SCL_0();i2c_Delay();	
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: I2C_BH1750_GPIOConfig
*	功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void I2C_BH1750_GPIOConfig(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(BH1750_RCC_I2C_PORT, ENABLE);	/* 打开GPIO时钟 */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BH1750_I2C_SCL_PIN | BH1750_I2C_SDA_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;  	/* 开漏输出 */GPIO_Init(BH1750_GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */i2c_Stop();
}
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_CheckDevice
*	功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*	形    参：_Address：设备的I2C总线地址
*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{uint8_t ucAck;i2c_Start();		/* 发送启动信号 *//* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */i2c_SendByte(_Address | BH1750_I2C_WR);ucAck = i2c_WaitAck();	/* 检测设备的ACK应答 */i2c_Stop();			/* 发送停止信号 */return ucAck;
}
//BH1750写一个字节
//返回值	成功：0		失败：非0 
uint8_t BH1750_Byte_Write(uint8_t data)
{i2c_Start();//发送写地址i2c_SendByte(BH1750_Addr|0);if(i2c_WaitAck()==1)return 1;//发送控制命令i2c_SendByte(data);if(i2c_WaitAck()==1)return 2;i2c_Stop();return 0;
}
//BH1750读取测量数据
//返回值 成功：返回光照强度 	失败：返回0
uint16_t BH1750_Read_Measure(void)
{uint16_t receive_data=0; i2c_Start();//发送读地址i2c_SendByte(BH1750_Addr|1);if(i2c_WaitAck()==1)return 0;//读取高八位receive_data=i2c_ReadByte();i2c_Ack();//读取低八位receive_data=(receive_data<<8)+i2c_ReadByte();i2c_NAck();i2c_Stop();return receive_data;	//返回读取到的数据
}//BH1750s上电
void BH1750_Power_ON(void)
{BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
}
//BH1750s断电
void BH1750_Power_OFF(void)
{BH1750_Byte_Write(POWER_OFF);
}
//BH1750复位	仅在上电时有效
void BH1750_RESET(void)
{BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
}//BH1750初始化
uint8_t BH1750_Init(void)
{I2C_BH1750_GPIOConfig();		/* 配置GPIO */BH1750_Power_ON();	//BH1750s上电//BH1750_RESET();			//BH1750复位return BH1750_Byte_Write(Measure_Mode);//SysTick_Delay_ms(120);
}
//获取光照强度
int LIght_Intensity(void)
{float v;v = (float)(BH1750_Read_Measure()/1.1f*Resolurtion);return (int) v;
}

4.2 bh1750.h头文件

#ifndef __BH1750_H
#define __BH1750_H	 
#include "stm32f10x.h"
//BH1750的地址
#define BH1750_Addr				0x46//0x46//BH1750指令码
#define POWER_OFF					0x00
#define POWER_ON					0x01
#define MODULE_RESET			0x07
#define	CONTINUE_H_MODE		0x10
#define CONTINUE_H_MODE2	0x11
#define CONTINUE_L_MODE		0x13
#define ONE_TIME_H_MODE		0x20
#define ONE_TIME_H_MODE2	0x21
#define ONE_TIME_L_MODE		0x23//测量模式
#define Measure_Mode			CONTINUE_H_MODE//分辨率	光照强度（单位lx）=（High Byte  + Low Byte）/ 1.2 * 测量精度
#if ((Measure_Mode==CONTINUE_H_MODE2)|(Measure_Mode==ONE_TIME_H_MODE2))#define Resolurtion		0.5
#elif ((Measure_Mode==CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode==ONE_TIME_H_MODE))#define Resolurtion		1
#elif ((Measure_Mode==CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode==ONE_TIME_L_MODE))#define Resolurtion		4
#endif#define BH1750_I2C_WR	0		/* 写控制bit */
#define BH1750_I2C_RD	1		/* 读控制bit *//* 定义I2C总线连接的GPIO端口, 只需要修改下面4行代码即可任意改变SCL和SDA的引脚 */
#define BH1750_GPIO_PORT_I2C	GPIOB			/* GPIO端口 */
#define BH1750_RCC_I2C_PORT 	RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口时钟 */
#define BH1750_I2C_SCL_PIN		GPIO_Pin_6			/* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define BH1750_I2C_SDA_PIN		GPIO_Pin_7			/* 连接到SDA数据线的GPIO *//* 定义读写SCL和SDA的宏，已增加代码的可移植性和可阅读性 */#define BH1750_I2C_SCL_1()  GPIO_SetBits(BH1750_GPIO_PORT_I2C, BH1750_I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 1 */#define BH1750_I2C_SCL_0()  GPIO_ResetBits(BH1750_GPIO_PORT_I2C, BH1750_I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 0 */#define BH1750_I2C_SDA_1()  GPIO_SetBits(BH1750_GPIO_PORT_I2C, BH1750_I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 1 */#define BH1750_I2C_SDA_0()  GPIO_ResetBits(BH1750_GPIO_PORT_I2C, BH1750_I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 0 */#define BH1750_I2C_SDA_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(BH1750_GPIO_PORT_I2C, BH1750_I2C_SDA_PIN)	/* 读SDA口线状态 */void i2c_Start(void);
void i2c_Stop(void);
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte);
uint8_t i2c_ReadByte(void);
uint8_t i2c_WaitAck(void);
void i2c_Ack(void);
void i2c_NAck(void);
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address);uint8_t BH1750_Init(void);			//未包含IIC初始化
int LIght_Intensity(void);	//读取光照强度的值
uint8_t BH1750_Byte_Write(uint8_t data);
uint16_t BH1750_Read_Measure(void);
void BH1750_Power_ON(void);
void BH1750_Power_OFF(void);
void BH1750_RESET(void);#endif

http://www.ppmy.cn/news/433192.html

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