【CW32模块使用】BH1750光照强度传感器

采用ROHM原装BH1750FVI芯片供电电源:3-5V，光照度范围:0-65535lx传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定。标准NXPICC通信协议，模块内部包含通信电平转换，可以与5V单片机io直接连接。

一、模块来源

模块实物展示：

资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/13bVmmj0eM22mT8pBusjIyQ?pwd=8889
资料提取码：8889

二、规格参数

工作电压：3-5V

工作电流：200uA

探测范围：1~65536 lx

模块尺寸：32.6mm×15.2mm×11.6mm

输出方式: IIC

管脚数量：5 Pin

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【能够测量光照强度】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

3.1查看资料

测量步骤：

模块上电后，进入掉电模式，需要通过IIC发送Power On命令启动。

模块启动之后通过IIC发送测量命令进行测量。

测量命令分有单次测量和连续测量，测量完毕之后又进入掉电模式。

各个命令的对应的值见下表。

我们使用到的有：

Power On（0x01）：启动模块，让其等待测量命令。

Continuously H-Resolution Mode（0X10）:以1LX分辨率开始测量。测量时间一般为120ms(手册推荐使用该命令)

One Time H-Resolution Mode（0X20）:以1lx分辨率开始测量，测量时间通常为120ms。操作完成后，系统自动设置为”掉电”模式。

发送时序：

起始信号 -> 发送器件地址+写 -> 等待模块应答 -> 发送命令 -> 等待模块应答 -> 停止信号。

读取时序：

起始信号 -> 发送器件地址+读 -> 等待模块应答 -> 接收数据高8位 -> 主机发送应答 -> 接收数据低8位 -> 主机发送非应答 -> 停止信号。

读取完成之后，将数据高低位整合再除以1.2即可得到光照强度数据。

3.2引脚选择

模块接线图

3.3移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】DHT11温湿度传感器相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_gy30.c与bsp_gy30.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_gy30.c中，编写如下代码。

/* * Change Logs: * Date Author Notes * 2024-06-20 LCKFB-LP first version */ #include "bsp_gy30.h" #include "stdio.h" unsigned char BUF[8]; //接收数据缓存区 /****************************************************************** * 函 数 名 称：GY30_GPIO_Init * 函 数 说 明：MLX90614的引脚初始化 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ void GY30_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体 RCC_GY30_ENABLE(); // 使能GPIO时钟 GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA|GPIO_SCL; // GPIO引脚 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 开漏输出 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 输出速度高 GPIO_Init(PORT_GY30, &GPIO_InitStruct); // 初始化 } /****************************************************************** * 函 数 名 称：IIC_Start * 函 数 说 明：IIC起始时序 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ 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 数 名 称：IIC_Stop * 函 数 说 明：IIC停止信号 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ void IIC_Stop(void) { SDA_OUT(); SCL(0); SDA(0); SCL(1); delay_us(5); SDA(1); delay_us(5); } /****************************************************************** * 函 数 名 称：IIC_Send_Ack * 函 数 说 明：主机发送应答或者非应答信号 * 函 数 形 参：0发送应答 1发送非应答 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ 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 数 名 称：I2C_WaitAck * 函 数 说 明：等待从机应答 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：0有应答 1超时无应答 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ 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 数 名 称：Send_Byte * 函 数 说 明：写入一个字节 * 函 数 形 参：dat要写人的数据 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ void Send_Byte(uint8_t dat) { int i = 0; SDA_OUT(); SCL(0);//拉低时钟开始数据传输 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 数 名 称：Read_Byte * 函 数 说 明：IIC读时序 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：读到的数据 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ unsigned char Read_Byte(void) { unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA设置为输入 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 数 名 称：Single_Write * 函 数 说 明：向BH1750写入命令 * 函 数 形 参：REG_Address=写入的命令 * 函 数 返 回：0写入成功 1=器件地址错误（识别不到模块） 2=命令错误 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ char Single_Write_BH1750(uint8_t REG_Address) { IIC_Start(); //起始信号 Send_Byte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号 if( I2C_WaitAck() != 0 )return 1; Send_Byte(REG_Address); //内部寄存器地址 if( I2C_WaitAck() != 0 )return 2; IIC_Stop(); //发送停止信号 return 0; } /****************************************************************** * 函 数 名 称：Multiple_read_BH1750 * 函 数 说 明：读取BH1750内部数据 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：光照度 单位:lx * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ float Multiple_read_BH1750(void) { uint16_t dis_data=0; uint8_t dat_buff[2]; IIC_Start(); //起始信号 Send_Byte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号 I2C_WaitAck(); dat_buff[0] = Read_Byte(); //读取高8位 IIC_Send_Ack(0); //回应ACK dat_buff[1] = Read_Byte(); //读取低8位 IIC_Send_Ack(1); //回应NOACK IIC_Stop(); //停止信号 //合成数据，即光照数据 dis_data=( dat_buff[0] < < 8 ) + dat_buff[1]; return ((float)dis_data/1.2f); } /****************************************************************** * 函 数 名 称：GY30_Init * 函 数 说 明：初始化BH1750 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：无 * 作 者：LC * 备 注：无 ******************************************************************/ void GY30_Init(void) { GY30_GPIO_Init(); Single_Write_BH1750(0x01);//上电 }

在文件bsp_gy30.h中，编写如下代码。

/* * 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 //设置SDA输出模式 #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); } //设置SDA输入模式 #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); } //获取SDA引脚的电平变化 #define SDA_GET() GPIO_ReadPin(PORT_GY30, GPIO_SDA) //SDA与SCL输出 #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 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改 //ALT ADDRESS引脚接地时地址为0x46，接电源时地址为0xB8 float Multiple_read_BH1750(void); char Single_Write_BH1750(uint8_t REG_Address); void GY30_Init(void); #endif

四、移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/* * 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(); // 开发板初始化 uart1_init(115200); // 串口1波特率115200 GY30_Init(); printf("startrn"); while(1) { Single_Write_BH1750(0x10); // 连续高分辨率模式测量 delay_ms(180); //测量一般需要120ms float temp = Multiple_read_BH1750(); //读出数据 printf("光照强度 = %.2f lxrn",temp); delay_ms(500); } }

移植现象：输出当前光照强度。

模块移植成功案例代码：

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

提取码：LCKF

审核编辑 黄宇