STM32外设系列—BH1750

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STM32外设系列—BH1750。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


🎀 文章作者:二土电子

🌸 关注文末公众号获取其他资料和工程文件!

🐸 期待大家一起学习交流!


一、BH1750简介

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,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

BH1750有以下特点

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

二、BH1750原理图

bh1750,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

  • PD —— 接近人眼反应的光敏二极管
  • AMP —— 集成运算放大器(将 PD 电流转换为 PD 电压)
  • ADC —— 模数转换获取 16 位数字数据
  • Logic + IC Interface(逻辑+ IC 界面)
  • OSC —— 内部振荡器(该时钟为内部逻辑时钟,时钟频率典型值:320kHz)

PD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。

三、BH1750数据手册

3.1 指令集

BH1750的数据手册中给出了一些指令

bh1750,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

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

bh1750,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

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)。

3.2 IIC通信读/写

上面介绍,BH1750有两种从属地址,由 ADDR 端口的电平决定。

  • ADDR=“H”( ADDR ≧ 0.7VCC ) →“1011100”
  • ADDR=“L”( ADDR ≦ 0.3VCC ) →“0100011”

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

bh1750,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

BH1750数据读取格式如下

bh1750,STM32开发笔记—外设系列,stm32,单片机,嵌入式硬件

光照强度(单位lx)=(High Byte + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度

四、BH1750程序设计

4.1 IIC程序

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。

/*
 *==============================================================================
 *函数名称:IIC_Delay
 *函数功能:IIC延时
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:数据手册提供
 *==============================================================================
 */
void IIC_Delay (void)
{
	u8 t = 10;
	while (t--);
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:I2C_Start
 *函数功能:IIC起始信号
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:数据手册提供
 *==============================================================================
 */
void I2C_Start (void)
{
	BH1750_SDA_Set();
	BH1750_SCL_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SDA_Clr();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Clr();
	IIC_Delay();
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:I2C_Stop
 *函数功能:IIC终止信号
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:数据手册提供
 *==============================================================================
 */
void I2C_Stop (void)
{
	BH1750_SDA_Clr();
	BH1750_SCL_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SDA_Set();
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:IIC_Ack
 *函数功能:CPU产生一个ACK信号
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
void IIC_Ack (void)
{
	BH1750_SDA_Clr();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Clr();
	IIC_Delay();
	BH1750_SDA_Set();
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:IIC_NAck
 *函数功能:CPU产生一个NACK信号
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
void IIC_NAck (void)
{
	BH1750_SDA_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Clr();
	IIC_Delay();	
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:I2C_WaitAck
 *函数功能:IIC等待应答
 *输入参数:无
 *返回值:0:未收到应答信号;1:收到应答信号
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
u8 I2C_WaitAck (void)
{
	u8 re;

	BH1750_SDA_Set();
	IIC_Delay();
	BH1750_SCL_Set();
	IIC_Delay();
	if (BH1750_SDA_DATA())
	{
		re = 1;
	}
	else
	{
		re = 0;
	}
	
	BH1750_SCL_Clr();
	IIC_Delay();
	
	return re;
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:Send_Byte
 *函数功能:写入一个字节
 *输入参数:dat:需要写入的数据
 *返回值:无
 *备  注:数据手册提供
 *==============================================================================
 */
void Send_Byte (u8 dat)
{
	u8 i;

	for (i = 0;i < 8;i ++)
	{
		// 发送数据时,从高位依次写入
		if (dat & 0x80)
		{
			BH1750_SDA_Set();
		}
		else
		{
			BH1750_SDA_Clr();
		}
		IIC_Delay();
		BH1750_SCL_Set();
		IIC_Delay();
		BH1750_SCL_Clr();
		
		// dat左移1位
		dat <<= 1;
	}
}
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:IIC_Read_Byte
 *函数功能:IIC读取一个字节数据
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:读取到的一个字节数据
 *==============================================================================
 */
u8 IIC_Read_Byte (void)
{
	u8 i;
	u8 value;
	
	// 高位在前
	value = 0;
	
	// 循环读取8bit数据
	for (i = 0; i < 8; i ++)
	{
		value <<= 1;   // 循环左移一位
		
		BH1750_SCL_Set();
		IIC_Delay();
		
		// 如果是“1”
		if (BH1750_SDA_DATA())
		{
			value ++;
		}
		
		BH1750_SCL_Clr();
		IIC_Delay();
	}
	
	return value;
}
//BH1750写一个字节
//返回值	成功:0		失败:非0 
/*
 *==============================================================================
 *函数名称:BH1750_Byte_Write
 *函数功能:BH1750写一个字节
 *输入参数:data:要写入的数据
 *返回值:0:写入成功;1/2:写入失败
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
u8 BH1750_Byte_Write (u8 data)
{
	I2C_Start();
	
	// 发送从设备地址,0:写
	Send_Byte (BH1750_Addr | 0);
	
	// 收到应答信号
	if(I2C_WaitAck() == 1)
	{
		return 1;
	}
	//发送控制命令
	Send_Byte(data);
	
	// 收到应答信号
	if(I2C_WaitAck() == 1)
	{
		return 2;
	}
	
	I2C_Stop();
	
	return 0;
}

4.2 BH1750初始化程序

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。

/*
 *==============================================================================
 *函数名称:Drv_Bh1750_Init
 *函数功能:初始化BH1750
 *输入参数:无
 *返回值:无
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
void Drv_Bh1750_Init (void)
{
	// 结构体定义
 	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	
	// 开启时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	// 初始化GPIO结构体
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;	 
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	// 全部拉高,IIC处于空闲状态
 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
	
	// BH1750上电
	BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
	
	// 复位BH1750
	BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
}

4.3 读取BH1750测量结果

BH1750返回两字节的测量结果数据

/*
 *==============================================================================
 *函数名称:Drv_Bh1750_Read_Measure
 *函数功能:读取BH1750测量数据
 *输入参数:无
 *返回值:0:读取失败;其他:光照强度
 *备  注:无
 *==============================================================================
 */
u16 Drv_Bh1750_Read_Measure (void)
{
	u16 receData = 0;
	
	I2C_Start();
	
	// 发送从设备地址,1:读
	Send_Byte(BH1750_Addr | 1);
	
	if(I2C_WaitAck() == 1)
	{
		return 0;
	}
	
	// 读取高八位
	receData = IIC_Read_Byte();
	IIC_Ack();
	
	// 读取低八位
	receData = (receData << 8) + IIC_Read_Byte();
	IIC_NAck();
	I2C_Stop();
	
	return receData;   // 返回读取到的数据
}

4.4 获取光照强度

/*
 *==============================================================================
 *函数名称:Med_Bh1750_GetLightIntensity
 *函数功能:获取光照强度
 *输入参数:无
 *返回值:光照强度
 *备  注:分辨率	光照强度(单位lx)=(High Byte  + Low Byte)/ 1.2 * 测量精度
 *==============================================================================
 */
float Med_Bh1750_GetLightIntensity (void)
{
	return (float)(Drv_Bh1750_Read_Measure() / 1.1f * Resolurtion);   //返回测量光照强度
}

4.5 相关宏定义

// BH1750的地址(ADDR=“H”)
#define BH1750_Addr   0x46

// BH1750指令
#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

// SCL
#define BH1750_SCL_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
#define BH1750_SCL_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)
// SDA
#define BH1750_SDA_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)
#define BH1750_SDA_Set()   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)

// 读取SDA电平
#define BH1750_SDA_DATA()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)

五、应用实例

使用串口打印光照强度,main函数如下

float gLingtIntensity = 0;

int main(void)
{
	Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
	
	while(1)
  {
		gLingtIntensity = Med_Bh1750_GetLightIntensity();   // 获取光照强度
		printf ("Light:%.1f lx",gLingtIntensity);   // 串口打印光照强度
		
		delay_ms(500);   //延时500ms = 0.5s
	}
}

六、拓展应用

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。

6.1 实时调节LED亮度

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。

6.2 实时调整颜色阈值

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。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-528668.html

到了这里,关于STM32外设系列—BH1750的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • STM32使用HAL库BH1750光照度传感器

    单片机:STM32F103C8T6 光照度传感器:BH1750 IDE:KEIL+STM32CUBEMX 1、STM32CUBEMX 1、头文件 2、C文件 3、主函数操作BH1750

    2024年02月14日
    浏览(37)
  • STM32F103ZET6+IIC+BH1750光照强度传感

    为了加深对IIC协议的理解和应用,接下来,使用STM32驱动BH1750光照强度传感器 准备IIC协议 其实IIC协议还是之前的驱动温湿度传感的那个,只是把GPIO引脚口改了一下,同理,之后遇到使用IIC协议驱动的传感器,都可以用这个定义的IIC协议。 1、声明GPIO和IIC初始化 2、IIC数据线的

    2023年04月11日
    浏览(43)
  • 第12章 STM32+BH1750光照传感器+OLED模块显示环境光照强度

    今天给大家介绍一块嵌入式毕设中也经常用到的一款传感器——BH1750光照传感器,如下图。 (该传感器的购买链接和代码我已放在资料里,想要资料的同学,评论区留下邮箱即可) 相比光敏传感器,它可以直接输出环境光照强度的数值(范围是0~65535lx),非常适合懒人党,

    2024年02月04日
    浏览(47)
  • BH1750简单介绍

    bh1750是16位数字输出型,环境光强度传感器集成电路。主要应用有移动电话,液晶电视,笔记本电脑,便携式游戏机,数码相机,数码摄像机,汽车定位系统,液晶显示器。 目录 1.bh1750中文资料    2.bh1750引脚说明 3.bh1750传感器工作原理 BH1750 FVI是一种用于两线式串行总线接

    2023年04月08日
    浏览(29)
  • BH1750( GY-302 )光照传感器

    这里我先简单的介绍一下BH1750光照传感器模块的基本信息(不多废话),我将着重讲解它的使用部分,相信对于屏幕前的你也是更关心它是怎么使用的,OK,gogogo!!! 芯片: BH1750FVI 是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路。这种集成电路可以根据收集的

    2024年02月03日
    浏览(35)
  • BH1750 传感器实战教学 —— 硬件设计篇

    前面刚写了一篇 《BH1750 光照传感器文档详解 及 驱动设计》,今天来写一篇简单的传感器实战教学。 文章如下:BH1750 光照传感器文档详解 及 驱动设计 那有些朋友就疑惑了,在上一篇文章其实我们基本都测试成功了,驱动也写了,还有必要在写一篇吗? 如果是用 STM32 做的

    2024年01月17日
    浏览(37)
  • BH1750(GY-302)的使用,(光照传感器)

    BH1750(GY-302)的使用,(光照传感器) 提示:文章写完后,目录可以 自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档 直接在网上购买BH1750 传感器模块 本课题使用 STM32F103-mini 提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考 BH1750FVI是一款数字型光强度传感器集成芯片。某宝上

    2024年02月06日
    浏览(41)
  • STM32外设系列—红外遥控

    🎀 文章作者:二土电子 🌸 关注文末公众号获取其他资料和工程文件! 🐸 期待大家一起学习交流! 红外遥控,顾名思义,就是利用红外线实现遥控。这里就不单独对红外线做介绍了,红外线的波长再可见光范围外,所以人眼是看不到的。红外遥控的原理就是利用红外线进

    2024年02月14日
    浏览(41)
  • STM32外设系列—OLED

    🎀 文章作者:二土电子 🌸 关注文末公众号获取其他资料和工程文件! 🐸 期待大家一起学习交流! OLED是开发时常用的显示器件,这里介绍的是0.96寸的四针脚OLED,IIC控制。 供电电压在3V~5V,用3.3V即可。 I2C通信接口由从地址位DC、I2C总线数据信号SDA(输出SDAOUT/D2输出,SD

    2024年02月13日
    浏览(44)
  • STM32外设系列—DHT11

    🎀 文章作者:二土电子 🌸 关注文末公众号获取其他资料和工程文件! 🐸 期待大家一起学习交流! 更新记录 日期 更新内容 2023.10.27 2023.10.27 添加了DHT11复位程序、DHT11连接检测程序、DHT11初始化程序,修改了DHT11接收一个字节程序逻辑,更新了接收温湿度数据并校准的程序

    2024年02月15日
    浏览(35)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包