国产MCU-CW32F030开发学习-BH1750模块

硬件平台

  1. CW32_48F大学计划板
  2. CW32_IOT_EVA物联网开发评估套件
  3. BH1750数字型光照强度传感器

BH1750

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。

BH1750有以下特点

  1. I2C总线接口
  2. 接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性
  3. 输出对应亮度的数字值
  4. 高分辨率（0~65535 lx）
  5. 通过降低功率功能,实现低电流化
  6. 50Hz / 60Hz光噪声抑制功能
  7. 可以选择两种类型的I2C从属地址
  8. 最小误差变动在±20%
  9. 受红外线影响很小

BH1750原理部分 博客参考

  1. BH1750( GY-302 )光照传感器 https://blog.csdn.net/Dustinthewine/article/details/127540711
  2. BH1750 光照传感器文档详解 及 驱动设计 https://juejin.cn/post/7157645672945025055

代码移植

bh1750.c

#include "main.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*//*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);//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_Delay//函数说明: I2C总线位延迟，最快400KHz//形 参：无//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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 < 12; i++);}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_Start//函数说明: CPU发起I2C总线启动信号//形 参：无//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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();}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_Stop//函数说明: CPU发起I2C总线停止信号//形 参：无//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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();}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_SendByte//函数说明: CPU发起I2C总线停止信号//形参：_ucByte ： 等待发送的字节//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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();}}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_ReadByte//函数说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据//形参：无//返 回 值: 读到的数据//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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;}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_WaitAck//函数说明: 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//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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;}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_Ack//函数说明: CPU产生一个ACK信号//形参：无//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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 */}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_NAck//函数说明: CPU产生1个NACK信号//形参：无//返 回 值: 无//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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_InitTypeDefGPIO_InitStructure; __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();/* 打开GPIO时钟 */GPIO_InitStructure.Pins = BH1750_I2C_SCL_PIN|BH1750_I2C_SDA_PIN;GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;/* 开漏输出 */GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; GPIO_Init(BH1750_GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(BH1750_GPIO_PORT_I2C,BH1750_I2C_SCL_PIN|BH1750_I2C_SDA_PIN);/* 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();}//==================================================================================================//函数功能: IIC 外设驱动函数部分//函数标记: i2c_ReadByte//函数说明: 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//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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;}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_Byte_Write//函数说明: BH1750写一个字节// 返回值成功：0失败：非0 //-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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;}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_Read_Measure//函数说明: BH1750读取测量数据//返回值 成功：返回光照强度 失败：返回0//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================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}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_Power_ON//函数说明: BH1750s上电//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================void BH1750_Power_ON(void){BH1750_Byte_Write(POWER_ON);}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_Power_OFF//函数说明: //BH1750s断电//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================void BH1750_Power_OFF(void){BH1750_Byte_Write(POWER_OFF);}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_RESET//函数说明: BH1750复位仅在上电时有效//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================void BH1750_RESET(void){BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: BH1750_Init//函数说明: BH1750初始化//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================//void BH1750_Init(void){I2C_BH1750_GPIOConfig();/* 配置GPIO */BH1750_Power_ON();//BH1750s上电//BH1750_RESET();//BH1750复位BH1750_Byte_Write(Measure_Mode);//SysTick_Delay_ms(120);}//==================================================================================================//函数功能: BH1750 外设驱动函数部分//函数标记: LIght_Intensity//函数说明: 获取光照强度//-------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //==================================================================================================float LIght_Intensity(void){return (float)(BH1750_Read_Measure()/1.1f*Resolurtion);}

bh1750.h

#ifndef __BH1750_H#define __BH1750_H #include "main.h" //BH1750的地址#define BH1750_Addr0x46//BH1750指令码#define POWER_OFF0x00#define POWER_ON0x01#define MODULE_RESET0x07#defineCONTINUE_H_MODE0x10#define CONTINUE_H_MODE20x11#define CONTINUE_L_MODE0x13#define ONE_TIME_H_MODE0x20#define ONE_TIME_H_MODE20x21#define ONE_TIME_L_MODE0x23//测量模式#define Measure_ModeCONTINUE_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 Resolurtion0.5#elif ((Measure_Mode==CONTINUE_H_MODE)|(Measure_Mode==ONE_TIME_H_MODE))#define Resolurtion1#elif ((Measure_Mode==CONTINUE_L_MODE)|(Measure_Mode==ONE_TIME_L_MODE))#define Resolurtion4#endif#define BH1750_I2C_WR0/* 写控制bit */#define BH1750_I2C_RD1/* 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_I2CCW_GPIOA/* GPIO端口 */#define BH1750_I2C_SCL_PINGPIO_PIN_0/* 连接到SCL时钟线的GPIO */#define BH1750_I2C_SDA_PINGPIO_PIN_1/* 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_ReadPin(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);void BH1750_Init(void);//未包含IIC初始化float 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

测试

//==================================================================================================//实现功能: 高级定时器//函数说明: ATIMER_init //函数备注: //--------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void ATIMER_init(void){ATIM_InitTypeDef ATIM_InitStruct;__RCC_ATIM_CLK_ENABLE(); __disable_irq();NVIC_EnableIRQ(ATIM_IRQn);__enable_irq(); ATIM_InitStruct.BufferState = ENABLE; //使能缓存寄存器  ATIM_InitStruct.ClockSelect = ATIM_CLOCK_PCLK;//选择PCLK时钟计数 ATIM_InitStruct.CounterAlignedMode = ATIM_COUNT_MODE_EDGE_ALIGN;//边沿对齐 ATIM_InitStruct.CounterDirection = ATIM_COUNTING_UP;//向上计数； ATIM_InitStruct.CounterOPMode = ATIM_OP_MODE_REPETITIVE;//连续运行模式 ATIM_InitStruct.OverFlowMask = DISABLE; //重复计数器上溢出不屏蔽 ATIM_InitStruct.Prescaler = ATIM_Prescaler_DIV8;// 8分频,8MHZ ATIM_InitStruct.ReloadValue = 8000; // 重载周期 1MS TIMER ATIM_InitStruct.RepetitionCounter = 0;// 重复周期0 ATIM_InitStruct.UnderFlowMask = DISABLE;// 重复计数下溢出不屏蔽 ATIM_Init(&ATIM_InitStruct); ATIM_ITConfig(ATIM_CR_IT_OVE, ENABLE);// 有重复计数器溢出产生进入中断 ATIM_Cmd(ENABLE);}//==================================================================================================//实现功能: 中断服务函数//函数说明: ATIM_IRQHandler //函数备注: //--------------------------------------------------------------------------------------------------//| - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void ATIM_IRQHandler(void){static unsigned int atimer_count=0;if (ATIM_GetITStatus(ATIM_IT_OVF)){ATIM_ClearITPendingBit(ATIM_IT_OVF);atimer_count++;if(atimer_count>=1000) //1S=1000ms{//printf("time_1s_flag OK\r\n");light = LIght_Intensity();printf("当前光照：%.1fLx\r\n",light);atimer_count=0; }}}

测试效果