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stm32f1系列单片机使用IIC驱动BH1750/GY302模块驱动

由 我只是一个虾纸丫 提交于 2020-02-08 02:32:32

STM32f1系列单片机使用IIC驱动BH1750

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  • 首先说明下**GY302模块上面其实就是一个BH1750芯片**，然后加了一小丢丢的外部驱动电路，实际上本质来说没什么区别，用起来一样。

  • 简单的来说下BH1750这款光照强度传感器吧，输入电压VCC在3.0v-3.6v之间，我们一般都是使用3.3v供电啦，通讯采用标准的IIC协议，自身的IIC地址可以有两种选择，怎么选择请看后面。它具有接近视觉的光谱效应，说白了就是你眼睛能感受到的光波范围，它也刚好是这个范围，所以这个模块用在什么光强感应的那些面向消费者的产品上最好了；它的输入光的范围是1-65535lx

  • 刚开始的时候使用STM32的硬件IIC写过这个的程序，但是发现不管怎么整都是返回的0x80，而且STM32的硬件IIC确实是有点问题，后来硬是没弄出来就改用软件IIC了，下面的程序也是用的软件IIC写的，有用硬件IIC成功的朋友可以分享下哈，我把我写的硬件IIC的代码也丢在下面了，希望有热心的伙伴一起研究硬件IIC为什么不成功哈，写硬件IIC的时候一定要注意两点，其一，IIC从机的地址是7位地址往前移动一位，第八位是读写位，其二，STM32读和写的时序中的EV6事件虽然名字相同都叫EV6但是代码却不同，分别是I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED和I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED一定要注意!

  • 下面讲下写BH1750的驱动程序的时候需要注意问题：

  • 芯片IIC地址的选择：通过改变ADDR引脚的电平

    • 接低电平的时候是“0100011”
    • 接高电平的时候是“1011100”
    • 注意这个地址是7位！7位！7位！！！所以如果你使用硬件IIC的话记得把地址往前面移动1位，然后读地址最低为为1 写地址最低为为0 例如：当ADDR接低的时候，IIC地址为0x46 读地址为0x46+1 写地址为0x46

  • 光强的计算方式：光照强度（单位lx）=（High Byte + Low Byte）/ 1.2 * 测量精度

  • 芯片有6种工作模式，需要注意的是，精度越高，测量的时间越长，最长的有120ms，所以你测玩一次就得延时下，然后注意连续测量和单独一次测量的区别，连续测量你发送完上电，配置了测量模式之后，就不断读就行了；单独测量一次，需要你每次测量都先发送上电-测量模式-再去读测量结果
    在这里插入图片描述

  • 其他的都很简单的，如果你懂IIC的话，不懂的话那就在网上找找资料好好学学把

这是BH1750的中文参考手册可以参考下[https://wenku.baidu.com/view/57203d05856a561252d36ff6.html]

  • 接下来放代码了
  • 主函数很简单，首先检测模块在不在，然后初始化BH1750模块，其实就是发送上电命令，发送测量模式，然后就不断地去读数据就行了
int main(void)
{
	LED_GPIO_Config();
	USART_Config();
	
	if(i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)==0)
		printf("BH1750设备检测成功\r\n");
	else printf("BH1750设备检测失败\r\n");
	
	BH1750_Init();
	
	printf("光照强度传感器实验\r\n");
	
	while(1)
	{
		printf("光强：%f lx\r\n",LIght_Intensity());
		SysTick_Delay_ms(500);
	}
}

接下来就是它的驱动函数了，先看头文件把，里面存放了很多的的定义

#ifndef __BH1750_I2C_H
#define __BH1750_I2C_H

#include "stm32f10x.h"
#include "./I2C_BH1750/i2c_bh1750_gpio.h"
#include "./SYSTICK/systick.h"

//BH1750的地址
#define BH1750_Addr				0x46

//BH1750指令码
#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

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 /* __BH1750_I2C_H */

C文件如下：只要你懂IIC，懂C那就能看懂在干嘛

#include "./I2C_BH1750/i2c_bh1750.h"

//BH1750写一个字节
//返回值	成功：0		失败：非0 
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;
}

//BH1750读取测量数据
//返回值 成功：返回光照强度 	失败：返回0
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
}


//BH1750s上电
void BH1750_Power_ON(void)
{
	BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
}

//BH1750s断电
void BH1750_Power_OFF(void)
{
	BH1750_Byte_Write(POWER_OFF);
}

//BH1750复位	仅在上电时有效
void BH1750_RESET(void)
{
	BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
}

//BH1750初始化
void BH1750_Init(void)
{
	BH1750_Power_ON();	//BH1750s上电
	//BH1750_RESET();			//BH1750复位
	BH1750_Byte_Write(Measure_Mode);
	SysTick_Delay_ms(120);
}

//获取光照强度
float LIght_Intensity(void)
{
	return (float)(BH1750_Read_Measure()/1.2f*Resolurtion);
}

是不是很简单，但是我也不知道为什么使用硬件IIC就是不行，或许真的被我撞上STM32硬件IIC的毛病了，网上说它的毛病是接收应答信号的时间太短了，错过就GG了，有硬件IIC成功的朋友可以来分享下，我写的硬件IIC的代码我也贴出来把，如下：
这是头文件

#ifndef _I2C_H_
#define _I2C_H_

#include "stm32f10x.h"

#define 	stm32_I2C_OWN_Addr				0x5f	//IIC通讯中stm32的自身地址 注意地址是7位

#define		BH1750_SCL_GPIO_PORT			GPIOB
#define		BH1750_SCL_GPIO_PIN				GPIO_Pin_6
#define 	BH1750_SCL_APBxClkCmd			RCC_APB2PeriphClockCmd
#define		BH1750_SCL_GPIO_CLK				RCC_APB2Periph_GPIOB

#define		BH1750_SDA_GPIO_PORT			GPIOB
#define		BH1750_SDA_GPIO_PIN				GPIO_Pin_7
#define 	BH1750_SDA_APBxClkCmd			RCC_APB2PeriphClockCmd
#define		BH1750_SDA_GPIO_CLK				RCC_APB2Periph_GPIOB

#define 	BH1750_I2Cx								I2C1
#define 	I2Cx_BH1750_ClockSpeek		400000
#define 	I2Cx_BH1750_APBxClkCmd		RCC_APB1PeriphClockCmd
#define 	I2Cx_BH1750_CLK						RCC_APB1Periph_I2C1
#define 	BH1750_Addr								0x46


//BH1750指令码
#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			ONE_TIME_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

/*等待超时时间*/
#define I2CT_FLAG_TIMEOUT         ((uint32_t)0x1000)
#define I2CT_LONG_TIMEOUT         ((uint32_t)(10 * I2CT_FLAG_TIMEOUT))


void I2C_BH1750_Config(void);
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 /* _I2C_H_ */

这是C文件

#include "./I2C_BH1750/i2c_bh1750.h"			//“./”指当前目录

static __IO uint32_t  I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;   

void I2C_BH1750_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	I2C_InitTypeDef	I2C_InitStruct;
	
	//打开IIC时钟
	I2Cx_BH1750_APBxClkCmd(I2Cx_BH1750_CLK, ENABLE);
	
	//打开GPIO时钟
	BH1750_SCL_APBxClkCmd(BH1750_SCL_GPIO_CLK, ENABLE);
	BH1750_SDA_APBxClkCmd(BH1750_SDA_GPIO_CLK, ENABLE);
	
	//配置SCL引脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = BH1750_SCL_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(BH1750_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
	
	//配置SDA引脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = BH1750_SDA_GPIO_PIN;
	GPIO_Init(BH1750_SDA_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
	
	//配置IIC
	I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
	I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
	I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = I2Cx_BH1750_ClockSpeek;
	I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
	I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
	I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = stm32_I2C_OWN_Addr;
	I2C_Init(BH1750_I2Cx, &I2C_InitStruct);
	
	I2C_Cmd(BH1750_I2Cx, ENABLE);
}


/*
 * 写一个字节的数据给BH1750
 * 成功将会返回0，未成功将会返回非0正整数
 */
uint8_t BH1750_Byte_Write(uint8_t data)
{
	I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;
	//发送起始信号
	I2C_GenerateSTART(BH1750_I2Cx, ENABLE);
	
	//检测EV5事件
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) return 1;
	}
	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
	
	//发送地址 写
	I2C_Send7bitAddress(BH1750_I2Cx, BH1750_Addr, I2C_Direction_Transmitter);
	
	//检测EV6事件	注意EV6分发送和接收两种
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) 
			return 2;
	}
	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
	
	//发送要操作的存储单元地址
	I2C_SendData(BH1750_I2Cx, data);
	
	//检测EV8_2事件
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) return 4;
	}
	
	//发送停止信号
	I2C_GenerateSTOP(BH1750_I2Cx, ENABLE);
	
	return 0;
}

//读取光照强度传感器的测量值
//成功返回：光照强度传感器寄存器值  失败返回：0
uint16_t BH1750_Read_Measure(void)
{
	uint16_t receive_data;
	I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;
	//发送起始信号
	I2C_GenerateSTART(BH1750_I2Cx, ENABLE);
	
	//检测EV5事件
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) return 0;
	}
	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
	
	//发送地址	读
	I2C_Send7bitAddress(BH1750_I2Cx, BH1750_Addr, I2C_Direction_Receiver);
	
	//检测EV6事件	注意EV6分发送和接收两种
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) return 0;
	}
	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
	
	//读取光照强度的高八位数据
	receive_data=I2C_ReceiveData(BH1750_I2Cx);
	//产生应答信号
	I2C_AcknowledgeConfig(BH1750_I2Cx, ENABLE);
	
	//检测EV7事件
	while(I2C_CheckEvent(BH1750_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED) == ERROR)
	{
		if((I2CTimeout--) == 0) return 0;
	}
	
	//读取光照强度的低八位数据
	receive_data=(receive_data<<8)+I2C_ReceiveData(BH1750_I2Cx);
	//产生非应答信号
	I2C_AcknowledgeConfig(BH1750_I2Cx, DISABLE);
	//发送停止信号
	I2C_GenerateSTOP(BH1750_I2Cx, ENABLE);
	
	//返回光照强度的值
	return receive_data;
}

//BH1750s上电
void BH1750_Power_ON(void)
{
	BH1750_Byte_Write(POWER_ON);
}

//BH1750s断电
void BH1750_Power_OFF(void)
{
	BH1750_Byte_Write(POWER_OFF);
}

//BH1750复位
void BH1750_RESET(void)
{
	BH1750_Byte_Write(MODULE_RESET);
}

//BH1750初始化
void BH1750_Init(void)
{
	BH1750_Power_ON();
	BH1750_RESET();
	BH1750_Byte_Write(Measure_Mode);
}

//获取光照强度
float LIght_Intensity(void)
{
	return (float)(BH1750_Read_Measure()/1.2f*Resolurtion);
}

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整个工程我也挂在我的博客上了，需要的朋友可以关注我，在我的个人中心上传文件里面应该可以找到！

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