【CW32模塊使用】BH1750光照強(qiáng)度傳感器

采用ROHM原裝BH1750FVI芯片供電電源:3-5V，光照度范圍:0-65535lx傳感器內(nèi)置16bitAD轉(zhuǎn)換器，直接數(shù)字輸出，省略復(fù)雜的計(jì)算，省略標(biāo)定，不區(qū)分環(huán)境光源接近于視覺(jué)靈敏度的分光特性，可對(duì)廣泛的亮度進(jìn)行1勒克斯的高精度測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)NXPICC通信協(xié)議，模塊內(nèi)部包含通信電平轉(zhuǎn)換，可以與5V單片機(jī)io直接連接。

一模塊來(lái)源

模塊實(shí)物展示：

資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/13bVmmj0eM22mT8pBusjIyQ?pwd=8889

資料提取碼：8889

二 規(guī)格參數(shù)

工作電壓：3-5V

工作電流：200uA

探測(cè)范圍：1~65536 lx

模塊尺寸：32.6mm×15.2mm×11.6mm

輸出方式: IIC

管腳數(shù)量：5 Pin

以上信息見(jiàn)廠家資料文件

三移植過(guò)程

我們的目標(biāo)是將例程移植至CW32F030C8T6開(kāi)發(fā)板上【能夠測(cè)量光照強(qiáng)度】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊(cè)應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。

3.1查看資料

測(cè)量步驟：

模塊上電后，進(jìn)入掉電模式，需要通過(guò)IIC發(fā)送Power On命令啟動(dòng)。

模塊啟動(dòng)之后通過(guò)IIC發(fā)送測(cè)量命令進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量命令分有單次測(cè)量和連續(xù)測(cè)量，測(cè)量完畢之后又進(jìn)入掉電模式。

各個(gè)命令的對(duì)應(yīng)的值見(jiàn)下表。

我們使用到的有：

Power On（0x01）：?jiǎn)?dòng)模塊，讓其等待測(cè)量命令。

Continuously H-Resolution Mode（0X10）:以1LX分辨率開(kāi)始測(cè)量。測(cè)量時(shí)間一般為120ms(手冊(cè)推薦使用該命令)

One Time H-Resolution Mode（0X20）:以1lx分辨率開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量時(shí)間通常為120ms。操作完成后，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置為”掉電”模式。

發(fā)送時(shí)序：

起始信號(hào) -> 發(fā)送器件地址+寫(xiě) -> 等待模塊應(yīng)答 -> 發(fā)送命令 -> 等待模塊應(yīng)答 -> 停止信號(hào)。

讀取時(shí)序：

起始信號(hào) -> 發(fā)送器件地址+讀 -> 等待模塊應(yīng)答 -> 接收數(shù)據(jù)高8位 -> 主機(jī)發(fā)送應(yīng)答 -> 接收數(shù)據(jù)低8位 -> 主機(jī)發(fā)送非應(yīng)答 -> 停止信號(hào)。

讀取完成之后，將數(shù)據(jù)高低位整合再除以1.2即可得到光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

3.2引腳選擇

模塊接線圖

3.3移植至工程

移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_gy30.c與bsp_gy30.h。這里不再過(guò)多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。

在文件bsp_gy30.c中，編寫(xiě)如下代碼。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */
#include "bsp_gy30.h"#include "stdio.h"
unsigned char BUF[8];                         //接收數(shù)據(jù)緩存區(qū)
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：GY30_GPIO_Init * 函 數(shù) 說(shuō) 明：MLX90614的引腳初始化 * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void GY30_GPIO_Init(void){    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體
    RCC_GY30_ENABLE();        // 使能GPIO時(shí)鐘
    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA|GPIO_SCL;   // GPIO引腳    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 開(kāi)漏輸出    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;    // 輸出速度高    GPIO_Init(PORT_GY30, &GPIO_InitStruct);   // 初始化}

/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：IIC_Start * 函 數(shù) 說(shuō) 明：IIC起始時(shí)序 * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void IIC_Start(void){        SDA_OUT();
        SDA(1);        delay_us(5);        SCL(1);        delay_us(5);
        SDA(0);        delay_us(5);        SCL(0);        delay_us(5);
}/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：IIC_Stop * 函 數(shù) 說(shuō) 明：IIC停止信號(hào) * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void IIC_Stop(void){        SDA_OUT();        SCL(0);        SDA(0);
        SCL(1);        delay_us(5);        SDA(1);        delay_us(5);
}
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：IIC_Send_Ack * 函 數(shù) 說(shuō) 明：主機(jī)發(fā)送應(yīng)答或者非應(yīng)答信號(hào) * 函 數(shù) 形 參：0發(fā)送應(yīng)答  1發(fā)送非應(yīng)答 * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void IIC_Send_Ack(unsigned char ack){        SDA_OUT();        SCL(0);        SDA(0);        delay_us(5);        if(!ack) SDA(0);        else         SDA(1);        SCL(1);        delay_us(5);        SCL(0);        SDA(1);}

/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：I2C_WaitAck * 函 數(shù) 說(shuō) 明：等待從機(jī)應(yīng)答 * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：0有應(yīng)答  1超時(shí)無(wú)應(yīng)答 * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/unsigned char I2C_WaitAck(void){
        char ack = 0;        unsigned char ack_flag = 10;        SCL(0);        SDA(1);        SDA_IN();        delay_us(5);        SCL(1);    delay_us(5);
        while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) )        {                        ack_flag--;                        delay_us(5);        }
        if( ack_flag <= 0 )        {                        IIC_Stop();                        return 1;        }        else        {                        SCL(0);                        SDA_OUT();        }        return ack;}
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Send_Byte * 函 數(shù) 說(shuō) 明：寫(xiě)入一個(gè)字節(jié) * 函 數(shù) 形 參：dat要寫(xiě)人的數(shù)據(jù) * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void Send_Byte(uint8_t dat){        int i = 0;        SDA_OUT();        SCL(0);//拉低時(shí)鐘開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸
        for( i = 0; i < 8; i++ )        {                SDA( dat & 0x80 );                delay_us(1);                SCL(1);                delay_us(5);                SCL(0);                delay_us(5);                dat<<=1;        }}
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Read_Byte * 函 數(shù) 說(shuō) 明：IIC讀時(shí)序 * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：讀到的數(shù)據(jù) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/unsigned char Read_Byte(void){        unsigned char i,receive=0;        SDA_IN();//SDA設(shè)置為輸入    for(i=0;i<8;i++ )        {                SCL(0);                delay_us(5);                SCL(1);                delay_us(5);                receive<<=1;                if( SDA_GET() )                {                        receive|=1;                }                delay_us(5);    }        SCL(0);        return receive;}
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Single_Write * 函 數(shù) 說(shuō) 明：向BH1750寫(xiě)入命令 * 函 數(shù) 形 參：REG_Address=寫(xiě)入的命令 * 函 數(shù) 返 回：0寫(xiě)入成功  1=器件地址錯(cuò)誤（識(shí)別不到模塊） 2=命令錯(cuò)誤 * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/char Single_Write_BH1750(uint8_t REG_Address){    IIC_Start();                        //起始信號(hào)    Send_Byte(SlaveAddress);            //發(fā)送設(shè)備地址+寫(xiě)信號(hào)    if( I2C_WaitAck() != 0 )return 1;    Send_Byte(REG_Address);             //內(nèi)部寄存器地址    if( I2C_WaitAck() != 0 )return 2;    IIC_Stop();                         //發(fā)送停止信號(hào)    return 0;}
/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：Multiple_read_BH1750 * 函 數(shù) 說(shuō) 明：讀取BH1750內(nèi)部數(shù)據(jù) * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：光照度 單位:lx * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/float Multiple_read_BH1750(void){   uint16_t dis_data=0;   uint8_t dat_buff[2];
   IIC_Start();                            //起始信號(hào)   Send_Byte(SlaveAddress+1);              //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號(hào)   I2C_WaitAck();
   dat_buff[0] = Read_Byte();              //讀取高8位   IIC_Send_Ack(0);                        //回應(yīng)ACK   dat_buff[1] = Read_Byte();              //讀取低8位   IIC_Send_Ack(1);                        //回應(yīng)NOACK   IIC_Stop();                             //停止信號(hào)
   //合成數(shù)據(jù)，即光照數(shù)據(jù)   dis_data=( dat_buff[0] << 8 ) + dat_buff[1];   return ((float)dis_data/1.2f);}

/****************************************************************** * 函 數(shù) 名 稱：GY30_Init * 函 數(shù) 說(shuō) 明：初始化BH1750 * 函 數(shù) 形 參：無(wú) * 函 數(shù) 返 回：無(wú) * 作       者：LC * 備       注：無(wú)******************************************************************/void GY30_Init(void){   GY30_GPIO_Init();   Single_Write_BH1750(0x01);//上電}

在文件bsp_gy30.h中，編寫(xiě)如下代碼。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */
#ifndef _BSP_GY30_H_#define _BSP_GY30_H_
#include "board.h"

//端口移植#define RCC_GY30_ENABLE()   __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()#define PORT_GY30           CW_GPIOB
#define GPIO_SDA            GPIO_PIN_8#define GPIO_SCL            GPIO_PIN_9
//設(shè)置SDA輸出模式#define SDA_OUT()   {                                GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                                         GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;                              GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;                                 GPIO_Init(PORT_GY30, &GPIO_InitStruct);                            }//設(shè)置SDA輸入模式#define SDA_IN()    {                                GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                                         GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;                                 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;                                 GPIO_Init(PORT_GY30, &GPIO_InitStruct);                           }//獲取SDA引腳的電平變化#define SDA_GET()       GPIO_ReadPin(PORT_GY30, GPIO_SDA)//SDA與SCL輸出#define SDA(x)          GPIO_WritePin(PORT_GY30, GPIO_SDA, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )#define SCL(x)          GPIO_WritePin(PORT_GY30, GPIO_SCL, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )

#define   SlaveAddress   0x46 //定義器件在IIC總線中的從地址,根據(jù)ALT  ADDRESS地址引腳不同修改                              //ALT  ADDRESS引腳接地時(shí)地址為0x46，接電源時(shí)地址為0xB8
float Multiple_read_BH1750(void);char Single_Write_BH1750(uint8_t REG_Address);void GY30_Init(void);
#endif

四移植驗(yàn)證

在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫(xiě)如下。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version */#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_gy30.h"
int32_t main(void){    board_init();        // 開(kāi)發(fā)板初始化
    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200
    GY30_Init();    printf("startrn");    while(1)    {        Single_Write_BH1750(0x10);  // 連續(xù)高分辨率模式測(cè)量        delay_ms(180);              //測(cè)量一般需要120ms        float temp = Multiple_read_BH1750();      //讀出數(shù)據(jù)        printf("光照強(qiáng)度 = %.2f lxrn",temp);        delay_ms(500);    }}

移植現(xiàn)象：輸出當(dāng)前光照強(qiáng)度。

模塊移植成功案例代碼：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1wmC7OwwJk2LB0tdP0Zx0GA?pwd=LCKF

提取碼：LCKF