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STM32+BH1750光敏传感器获取光照强度

DS小龙哥

发布于 2022-01-17 07:33:59

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一、环境介绍

MCU: STM32F103ZET6

光敏传感器: BH1750数字传感器(IIC接口)

开发软件: Keil5

代码说明：使用IIC模拟时序驱动，方便移植到其他平台，采集的光照度比较灵敏. 合成的光照度返回值范围是 0~255。 0表示全黑 255表示很亮。

实测: 手机闪光灯照着的状态返回值是245左右，手捂着的状态返回值是10左右.

完整工程代码下载: https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/18500653

二、BH1750介绍

三、核心代码

BH1750说明: ADDR引脚接地,地址就是0x46

3.1 iic.c

#include "iic.h"

/*
函数功能：IIC接口初始化
硬件连接：
SDA：PB7
SCL：PB6
*/
void IIC_Init(void)
{
	RCC->APB2ENR|=1<<3;//PB
	GPIOB->CRL&=0x00FFFFFF;
	GPIOB->CRL|=0x33000000;
	GPIOB->ODR|=0x3<<6;
}

/*
函数功能：IIC总线起始信号
*/
void IIC_Start(void)
{
		IIC_SDA_OUTMODE(); //初始化SDA为输出模式
		IIC_SDA_OUT=1; 		 //数据线拉高
		IIC_SCL=1;     		 //时钟线拉高
		DelayUs(4);        //电平保持时间
		IIC_SDA_OUT=0; 		 //数据线拉低
		DelayUs(4);        //电平保持时间
		IIC_SCL=0;     		 //时钟线拉低
}


/*
函数功能：IIC总线停止信号
*/
void IIC_Stop(void)
{
		IIC_SDA_OUTMODE(); //初始化SDA为输出模式
		IIC_SDA_OUT=0; 		 //数据线拉低
		IIC_SCL=0;     		 //时钟线拉低
		DelayUs(4);        //电平保持时间
		IIC_SCL=1;     		 //时钟线拉高
		DelayUs(4);        //电平保持时间
		IIC_SDA_OUT=1; 		 //数据线拉高
}

/*
函数功能：获取应答信号
返 回 值：1表示失败，0表示成功
*/
u8 IIC_GetACK(void)
{
		u8 cnt=0;
		IIC_SDA_INPUTMODE();//初始化SDA为输入模式
		IIC_SDA_OUT=1; 		  //数据线上拉
	  DelayUs(2);         //电平保持时间
		IIC_SCL=0;     		  //时钟线拉低，告诉从机，主机需要数据
		DelayUs(2);         //电平保持时间，等待从机发送数据
	  IIC_SCL=1;     		  //时钟线拉高，告诉从机，主机现在开始读取数据
		while(IIC_SDA_IN)   //等待从机应答信号
		{
				cnt++;
				if(cnt>250)return 1;
		}
		IIC_SCL=0;     		  //时钟线拉低，告诉从机，主机需要数据
		return 0;
}

/*
函数功能：主机向从机发送应答信号
函数形参：0表示应答，1表示非应答
*/
void IIC_SendACK(u8 stat)
{
		IIC_SDA_OUTMODE(); //初始化SDA为输出模式
		IIC_SCL=0;     		 //时钟线拉低，告诉从机，主机需要发送数据
		if(stat)IIC_SDA_OUT=1; //数据线拉高，发送非应答信号
		else IIC_SDA_OUT=0; 	 //数据线拉低，发送应答信号
		DelayUs(2);            //电平保持时间，等待时钟线稳定
		IIC_SCL=1;     		     //时钟线拉高，告诉从机，主机数据发送完毕
		DelayUs(2);            //电平保持时间，等待从机接收数据
		IIC_SCL=0;     		  	 //时钟线拉低，告诉从机，主机需要数据
}


/*
函数功能：IIC发送1个字节数据
函数形参：将要发送的数据
*/
void IIC_WriteOneByteData(u8 data)
{
		u8 i;
		IIC_SDA_OUTMODE(); //初始化SDA为输出模式
		IIC_SCL=0;     		 //时钟线拉低，告诉从机，主机需要发送数据
		for(i=0;i<8;i++)
		{
				if(data&0x80)IIC_SDA_OUT=1; //数据线拉高，发送1
				else IIC_SDA_OUT=0; 	 //数据线拉低，发送0
				IIC_SCL=1;     		     //时钟线拉高，告诉从机，主机数据发送完毕
				DelayUs(2);            //电平保持时间，等待从机接收数据
				IIC_SCL=0;     		 		 //时钟线拉低，告诉从机，主机需要发送数据
				DelayUs(2);            //电平保持时间，等待时钟线稳定
				data<<=1;              //先发高位
		}
}


/*
函数功能：IIC接收1个字节数据
返 回 值：收到的数据
*/
u8 IIC_ReadOneByteData(void)
{
		u8 i,data;
		IIC_SDA_INPUTMODE();//初始化SDA为输入模式
	  for(i=0;i<8;i++)
	  {
			 	IIC_SCL=0;     		  //时钟线拉低，告诉从机，主机需要数据
				DelayUs(2);         //电平保持时间，等待从机发送数据
				IIC_SCL=1;     		  //时钟线拉高，告诉从机，主机现在正在读取数据
				data<<=1;           
				if(IIC_SDA_IN)data|=0x01;
				DelayUs(2);         //电平保持时间，等待时钟线稳定
	  }
		IIC_SCL=0;     		  		//时钟线拉低，告诉从机，主机需要数据 (必须拉低，否则将会识别为停止信号)
		return data;
}

3.2 iic.h

#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#define IIC_SDA_OUTMODE() {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=0x30000000;}
#define IIC_SDA_INPUTMODE() {GPIOB->CRL&=0x0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=0x80000000;}
#define IIC_SDA_OUT PBout(7)  //数据线输出
#define IIC_SDA_IN PBin(7)  //数据线输入
#define IIC_SCL PBout(6)  //时钟线

void IIC_Init(void);
void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
u8 IIC_GetACK(void);
void IIC_SendACK(u8 stat);
void IIC_WriteOneByteData(u8 data);
u8 IIC_ReadOneByteData(void);
#endif

3.3 BH1750.h

#ifndef _BH1750_H
#define _BH1750_H
#include "delay.h"
#include "iic.h"
#include "usart.h"
u8 Read_BH1750_Data(void);
#endif

3.4 BH1750.c

#include "bh1750.h"
u8 Read_BH1750_Data()
{
    unsigned char t0;
    unsigned char t1;
    unsigned char t;
    u8 r_s=0;
    IIC_Start(); //发送起始信号
    IIC_WriteOneByteData(0x46);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:1\r\n");
    IIC_WriteOneByteData(0x01);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
     if(r_s)printf("error:2\r\n");
    IIC_Stop(); //停止信号 
    
    IIC_Start(); //发送起始信号
    IIC_WriteOneByteData(0x46);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:3\r\n");
    IIC_WriteOneByteData(0x01);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:4\r\n");
    IIC_Stop(); //停止信号 
    
    IIC_Start(); //发送起始信号
    IIC_WriteOneByteData(0x46);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:5\r\n");
    IIC_WriteOneByteData(0x10);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:6\r\n");
    IIC_Stop(); //停止信号 
    
    DelayMs(300); //等待
    
    IIC_Start(); //发送起始信号
    IIC_WriteOneByteData(0x47);
    r_s=IIC_GetACK();//获取应答
    if(r_s)printf("error:7\r\n");
    
    t0=IIC_ReadOneByteData(); //接收数据
    IIC_SendACK(0); //发送应答信号
    t1=IIC_ReadOneByteData(); //接收数据
    IIC_SendACK(1); //发送非应答信号
    IIC_Stop(); //停止信号
    
     t=(((t0<<8)|t1)/1.2);
     return t;  
}

3.5 main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "at24c02.h"
#include "bh1750.h"

int main()
{
	u8 val;
	LED_Init();
	BEEP_Init();
	KeyInit();
  USARTx_Init(USART1,72,115200);
  IIC_Init();
  
	while(1)
	{
		val=KeyScan();
		if(val)
		{
            val=Read_BH1750_Data();
            printf("光照强度=%d\r\n",val);
//			 BEEP=!BEEP;
			 LED0=!LED0;
			 LED1=!LED1;
		}
	}
}