[开发工具] STM32CubeMX_14 | 使用硬件I2C读写环境光强度传感器(BH1750)

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 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:48 | 显示全部楼层
结合原理图,在 bh1750_i2c_drv.h 头文件中可以定义如下:

  1. #define    BH1750_ADDR_WRITE    0x46    //01000110
  2. #define    BH1750_ADDR_READ    0x47    //01000111
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:48 | 显示全部楼层
枚举BH1750工作模式
参考数据手册在 bh1750_i2c_drv.h 头文件中进行如下枚举定义:

  1. typedef enum
  2. {
  3.     POWER_OFF_CMD    =    0x00,    //断电:无激活状态
  4.     POWER_ON_CMD    =    0x01,    //通电:等待测量指令
  5.     RESET_REGISTER    =    0x07,    //重置数字寄存器(在断电状态下不起作用)
  6.     CONT_H_MODE        =    0x10,    //连续H分辨率模式:在11x分辨率下开始测量,测量时间120ms
  7.     CONT_H_MODE2    =    0x11,    //连续H分辨率模式2:在0.51x分辨率下开始测量,测量时间120ms
  8.     CONT_L_MODE        =    0x13,    //连续L分辨率模式:在411分辨率下开始测量,测量时间16ms
  9.     ONCE_H_MODE        =    0x20,    //一次高分辨率模式:在11x分辨率下开始测量,测量时间120ms,测量后自动设置为断电模式
  10.     ONCE_H_MODE2    =    0x21,    //一次高分辨率模式2:在0.51x分辨率下开始测量,测量时间120ms,测量后自动设置为断电模式
  11.     ONCE_L_MODE        =    0x23    //一次低分辨率模式:在411x分辨率下开始测量,测量时间16ms,测量后自动设置为断电模式
  12. } BH1750_MODE;
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:49 | 显示全部楼层
发送命令和读取数据
接下来编写bh1750_i2c_drv.c驱动文件,参考数据手册中的这部分:
344335e8d82013f079.png
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:50 | 显示全部楼层
本驱动程序底层使用 HAL 库的 IIC 初始化文件,所以包含如下头文件:

  1. #include "bh1750_i2c_drv.h"
  2. #include "i2c.h"
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:50 | 显示全部楼层
根据上图,发送命令的函数如下:

  1. /**
  2. * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]    向BH1750发送一条指令
  3. * @param    cmd —— BH1750工作模式指令(在BH1750_MODE中枚举定义)
  4. * @retval    成功返回HAL_OK
  5. */
  6. uint8_t    BH1750_Send_Cmd(BH1750_MODE cmd)
  7. {
  8.     return HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, BH1750_ADDR_WRITE, (uint8_t*)&cmd, 1, 0xFFFF);
  9. }
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:51 | 显示全部楼层
接收光照强度数据的函数如下:

  1. /**
  2. * @brief    从BH1750接收一次光强数据
  3. * @param    dat —— 存储光照强度的地址(两个字节数组)
  4. * @retval    成功 —— 返回HAL_OK
  5. */
  6. uint8_t BH1750_Read_Dat(uint8_t* dat)
  7. {
  8.     return HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, BH1750_ADDR_READ, dat, 2, 0xFFFF);
  9. }
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:51 | 显示全部楼层
数据转换函数
根据数据手册中给出的公式,编写将从BH1750读出的两个字节数据转换为对应强度值的函数:

  1. /**
  2. * @brief    将BH1750的两个字节数据转换为光照强度值(0-65535)
  3. * @param    dat  —— 存储光照强度的地址(两个字节数组)
  4. * @retval    成功 —— 返回光照强度值
  5. */
  6. uint16_t BH1750_Dat_To_Lux(uint8_t* dat)
  7. {
  8.     uint16_t lux = 0;
  9.     lux = dat[0];
  10.     lux <<= 8;
  11.     lux += dat[1];
  12.     lux = (int)(lux / 1.2);

  13.     return lux;
  14. }
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:52 | 显示全部楼层
5. 测试驱动程序
在main.c中测试驱动程序是否正常:

  1. int main(void)
  2. {
  3.     uint8_t dat[2] = {0};        //dat[0]是高字节,dat[1]是低字节

  4.     HAL_Init();
  5.     SystemClock_Config();
  6.     MX_GPIO_Init();
  7.     MX_I2C1_Init();
  8.     MX_USART1_UART_Init();

  9.     while (1)
  10.     {
  11.         if(HAL_OK == BH1750_Send_Cmd(ONCE_H_MODE))
  12.         {
  13.             //printf("send ok\n");
  14.         }
  15.         else
  16.         {
  17.             //printf("send fail\n");
  18.         }

  19.         HAL_Delay(200);
  20.         if(HAL_OK == BH1750_Read_Dat(dat))
  21.         {
  22.             //printf("recv ok\n");
  23.             printf("current: %5d lux\n", BH1750_Dat_To_Lux(dat));

  24.         }
  25.         else
  26.         {
  27.             //printf("recv fail");
  28.         }

  29.         HAL_Delay(1000);
  30.     }
  31. }
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:52 | 显示全部楼层
编译下载运行,测试结果如下:

249245e8d82c0f0271.png
 楼主| comparison 发表于 2020-4-8 15:53 | 显示全部楼层
至此,我们已经学会如何使用硬件IIC接口读取环境光强度传感器数据(BH1750),下一节将讲述如何使用硬件IIC接口读取温湿度传感器数据并使用软件CRC校验(SHT30)。
keaibukelian 发表于 2020-5-7 13:15 | 显示全部楼层
非常感谢楼主分享
labasi 发表于 2020-5-7 13:16 | 显示全部楼层
是不是只要iic 协议都是一样的啊
paotangsan 发表于 2020-5-7 13:17 | 显示全部楼层
这种稳定吗   
renzheshengui 发表于 2020-5-7 13:17 | 显示全部楼层
介绍的太详细了  感谢
wakayi 发表于 2020-5-7 13:18 | 显示全部楼层
一次可以挂几个呢
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