STM32传感器外设集--光照传感器(BH1750)
BH1750是一款数字式环境光传感器,能够准确地测量环境光的亮度。BH1750采用数字式输出,具有高精度、快速响应、低功耗的特点,广泛应用于照明自动控制、智能设备、电子识别等领域。BH1750能简化光控设计,接口方便,采用I2C总线通信协议,支持多种测量模式,并可通过设置来调整测量灵敏度。BH1750工作温度范围广,适用于各种环境。除此之外,BH1750还有很多其他的特性,如可控制的精度、可选的地
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本集陆续更新传感器外设,废话不多说,开整
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介绍
BH1750是一款数字式环境光传感器,能够准确地测量环境光的亮度。BH1750采用数字式输出,具有高精度、快速响应、低功耗的特点,广泛应用于照明自动控制、智能设备、电子识别等领域。BH1750能简化光控设计,接口方便,采用I2C总线通信协议,支持多种测量模式,并可通过设置来调整测量灵敏度。BH1750工作温度范围广,适用于各种环境。除此之外,BH1750还有很多其他的特性,如可控制的精度、可选的地址引脚、多种输出范围等。在物联网、智能家居等领域,BH1750正在发挥越来越重要的作用。
原理图
main.c
/**
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
*/
int main(void)
{
/* 初始化系统时钟*/
SysTick_Init();
delay_init();//初始化延时函数
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
USART_Config();//初始化串口1
printf("\r\n*** bh1750传感器实验***\r\n");
bh1750_Init();//初始化bh1750
while(1)
{
light=getValue();
UsartPrintf(DEBUG_USARTx,"光照:%d",light); //打印串口数据 ,再加一个光照强度%d light
Delay_ms(2000);
}
}
BH1750.h
#ifndef __BH1750_I2C_H
#define __BH1750_I2C_H
#include "stm32f10x.h"
/************************************
* 连接 VCC-->3.3V GND-->GND
* ADDR----->GND
* SCL ----->pb6
* sda ----->pb5
*************************************/
//IO方向设置
//#include "SysTick.h"
#include "time.h"
#include "./usart/bsp_usart.h"
#define BH1750_SDA_IN() {GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<20;}
#define BH1750_SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<20;}
//IO操作函数
#define BH1750_IIC_SCL PBout(6) //SCL
#define BH1750_IIC_SDA PBout(5) //SDA
#define BH1750_READ_SDA PBin(5) //输入SDA
#define BH1750_SlaveAddress 0x46 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改
//ALT ADDRESS引脚接地时地址为0x46,接电源时地址为0xB8
extern float lux;
void bh1750_iic_init(void);
void bh1750_iic_start(void);
void bh1750_iic_stop(void);
void bh1750_send_ack(char ack);
char bh1750_recv_ack(void);
void bh1750_send_byte(char dat);
char bh1750_recv_byte(unsigned char ack);
void bh1750_iic_init(void);
void Single_Write_bh1750(unsigned char Reg_Address);
void bh1750_Init(void);
void bh1750_ReadOneTime(void);
void bh1750_ReadContinuous1(void);
u8 getValue(void);
#endif /* __BH1750_I2C_H */
BH1750.c
#include "BH1750.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
u8 BUF[8];
u16 temp2=0;
float lux=0;
void bh1750_iic_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); //使能GPIOB时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6); //PB6,PB7 输出高
}
/****向BH1750单次写命令****/
void Single_Write_bh1750(unsigned char Reg_Address)
{
bh1750_iic_start();
bh1750_send_byte(0x46); //发送器件地址0100 0110 最后一位0,表示写
//IIC_Wait_Ack();
bh1750_send_byte(Reg_Address);
//IIC_Wait_Ack();
bh1750_iic_stop();
}
/****BH1750初始化****/
void bh1750_Init(void)
{
// TIM4_PWM_Init(899,0);
bh1750_iic_init();
TIM_SetCompare3(TIM3,0);
}
//光照强度数据接收和处理
u8 getValue(void)
{
unsigned char value=0;
Single_Write_bh1750(0x01);
Single_Write_bh1750(0x10);
delay_ms(200);
bh1750_ReadContinuous1();
temp2=BUF[0];
temp2=(temp2<<8)+BUF[1];
lux=(float)temp2/1.2; //lux是float型
if((lux>0)&&(lux<50))
value=10;
else if(lux<75)
value=20;
else if(lux<100)
value=40;
else if(lux<125)
value=50;
else if(lux<150)
value=60;
else if(lux<175)
value=70;
else if(lux<200)
value=80;
else if(lux<250)
value=90;
else if(lux<280)
value=110;
else if(lux<300)
value=120;
else if(lux<320)
value=130;
else if(lux<340)
value=140;
else if(lux<360)
value=150;
else if(lux<380)
value=160;
else if(lux<400)
value=170;
else if(lux<410)
value=180;
else if(lux<450)
value=190;
else if(lux<800)
value=240;
//printf("光照强度:%f value:%d\r\n",lux,value);
TIM_SetCompare3(TIM3,value);
return value;
//Delay_ms(1000);
}
/****从BH1750单次读Lux****/
/****
模式选择:H-Resolution Mode,分辨率1lux
单次读Opecode:0010 0000 ,即0x20
器件地址:0100011,ADDR接GND
****/
void bh1750_ReadOneTime(void)
{
bh1750_iic_start();
bh1750_send_byte(0x46); //发送器件地址0100 0110 最后一位0,表示写
bh1750_recv_ack();
bh1750_send_byte(0x20); //发送One time H-Resolution Mode的Opecode 0010 0000,分辨率为1lux
bh1750_recv_ack();
bh1750_iic_stop();
delay_ms(200);
bh1750_iic_start();
bh1750_send_byte(0x47); //
bh1750_recv_ack();
BUF[0]=bh1750_recv_byte(1);
//IIC_Ack(); //主机应答
//temp1=temp<<8;
BUF[1]=bh1750_recv_byte(0);
//IIC_NAck(); //主机不应答
bh1750_iic_stop();
// temp2=BUF[0];
// temp2=(temp2<<8)+BUF[1];
// lux=(float)temp2/1.2; //lux是float型
//return lux;
//Delay_ms(200);
}
/****从BH1750连续读Lux****/
/****
模式选择:H-Resolution Mode,分辨率1lux
连续读Opecode:0001 0000
器件地址:0100011,ADDR接GND
****/
void bh1750_ReadContinuous1(void)
{
// u16 temp=0,temp1=0;
bh1750_iic_start();
bh1750_send_byte(0x46); //发送器件地址0100 0110 最后一位0,表示写
bh1750_recv_ack();
bh1750_send_byte(0x10); //发送Continuous H-Resolution Mode的Opecode 0001 0000,分辨率为1lux
bh1750_recv_ack();
bh1750_iic_stop();
delay_ms(200);
bh1750_iic_start();
bh1750_send_byte(0x47);
bh1750_recv_ack();
BUF[0]=bh1750_recv_byte(1);
BUF[1]=bh1750_recv_byte(0);
//temp=bh1750_recv_byte(1);
//temp1=bh1750_recv_byte(0);
bh1750_iic_stop();
//temp2=temp1+(temp<<8);
//lux=(float)temp2/1.2; //lux是float型
}
void Conversion(void)
{
temp2=BUF[0];
temp2=(temp2<<8)+BUF[1];
lux=(float)temp2/1.2; //lux是float型
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void bh1750_iic_start(void)
{
BH1750_SDA_OUT() //设置SDA线为输出
//在开始数据传输前,先让SDA和SCL都拉高
BH1750_IIC_SDA=1; //发送起始条件的数据信号,释放总线
delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=1;
delay_us(5); //Tsu;STA:起始条件的建立时间大于4.7us。
BH1750_IIC_SDA=0; //SDA由高变为低表示开始信号
delay_us(4); //起始条件的保持时间大于4us
BH1750_IIC_SCL=0; //钳住IIC总线,准备发送或者接收数据
delay_us(2);
}
/**************************************
停止信号
**************************************/
void bh1750_iic_stop(void)
{
BH1750_SDA_OUT() //设置SDA线为输出
//IIC_SCL=0; //此句是调试BH1750时加,2018.03.03
BH1750_IIC_SDA=0; //发送停止信号的数据信号
delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=1; //发送停止信号的时钟信号
delay_us(5); //停止信号的建立时间大于4us
BH1750_IIC_SDA=1; //发送停止信号
delay_us(4); //;
}
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void bh1750_send_ack(char ack)
{
BH1750_IIC_SCL=0;
BH1750_SDA_OUT();
BH1750_IIC_SDA=ack; //主器件应答
delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=1;
delay_us(4); //SCL高电平周期大于4us
BH1750_IIC_SCL=0; //清时钟线,钳住IIC总线以便继续接收
delay_us(2);
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
char bh1750_recv_ack(void)
{
u8 ucErrorTime=0;
BH1750_SDA_IN(); //SDA设置成输入
BH1750_IIC_SDA=1;
delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=1;
delay_us(2);
while(BH1750_READ_SDA)
{
ucErrorTime++;
if(ucErrorTime>=250)
{
bh1750_iic_stop();
return 1;
}
}
BH1750_IIC_SCL=0;
return 0;
}
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void bh1750_send_byte(char dat)
{
u8 i;
BH1750_SDA_OUT();
for(i=0;i<8;i++)
{
if((dat<<i)&0x80) BH1750_IIC_SDA=1; //判断发送位
else BH1750_IIC_SDA=0;
delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=1; //拉高SCL,通知被控器开始接收数据位
delay_us(4); //保证SCL高电平周期大于4us
BH1750_IIC_SCL=0; //拉低SCL,允许SDA传输下一位数据。因为只有在SCL=0时才允许SDA的状态发生变化
delay_us(2);
}
//以下四句是调试BH1750时添加的,2018.03.03
//特别注意;用方法三时,以下四句不可去掉,去掉后得到的数有问题
//用方法二时,以下四句需注释掉,否则也会有问题,至于原因暂时还不清楚。
// IIC_SDA=0;
// Delay_us(2);
// IIC_SCL=1;
// Delay_us(2);
BH1750_IIC_SCL=0; //拉低SCL,为下次数据传输做好准备
delay_us(2);
}
/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
用来接收从器件传来的数据,ack为1时,发送Ack(产生应答);ack为0时,发送NAck(不产生应答)
**************************************/
char bh1750_recv_byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
BH1750_SDA_IN();
for(i=0;i<8;i++)
{
BH1750_IIC_SCL=0; //置SCL为低,准备接收数据位
delay_us(5); //时钟低电平周期大于4.7us
BH1750_IIC_SCL=1; //置SCL为高,使SDA上数据有效
delay_us(2);
receive=receive<<1;
if(BH1750_READ_SDA) receive=receive+1; //读取SDA,把接收的数据位放入receve中,若此处写成IIC_SDA==1,会失败,思考原因?
delay_us(2);
}
if(!ack)
bh1750_send_ack(1); //发送NAck
else
bh1750_send_ack(0); //发送Ack
//IIC_SCL=0; //在此处有何用处???(猜测:为下次数据传输做好准备, //钳住IIC总线,准备发送或者接收数据)
//Delay_us(2);
return receive;
}
/*************************************END OF FILE******************************/
参考
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