使用BH1750（GY-302）光照传感器的方法

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

前言

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

一、BH1750是什么？

BH1750FVI是一款数字型光强度传感器集成芯片。某宝上面很多写着GY30模块，那些其实也是用BH1750FVI芯片，只不过是它把BH1750FVI芯片以及外围的一些电路做到了一个板子上面，然后把BH1750FVI的通讯引脚引出来方便你们用单片机控制而已。（话说大部分国产芯片都是这个套路，把人家的芯片拿过来，加一点外围电路，然后重新包一层外壳，换个型号，就变成自己的产品了）

	 电路工作原理：如图1所示，BH1750的内部由光敏二极管、运算放大器、ADC采集、晶振等组成。PD二极管通过光生伏特效应将输入光信号转换成电信号，经运算放大电路放大后，由ADC采集电压，然后通过逻辑电路转换成16位二进制数存储在内部的寄存器中（注：进入光窗的光越强，光电流越大，电压就越大，所以通过电压的大小就可以判断光照大小，但是要注意的是电压和光强虽然是一一对应的，但不是成正比的，所以这个芯片内部是做了线性处理的，这也是为什么不直接用光敏二极管而用集成IC的原因）。BH1750引出了时钟线和数据线，单片机通过I2C协议可以与BH1750模块通讯，可以选择BH1750的工作方式，也可以将BH1750寄存器的光照度数据提取出来。

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引脚定义

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简单介绍一下IIC

IIC由时钟线(SCL)和数据线(SDA)组成。时钟线，听这个名字就知道和时间有关系，没错，它其实管理着IIC的通讯时间。而数据线，顾名思义就是用来传输数据的线。那么时钟线和数据线它们是什么关系呢？你可以把时钟线理解为红绿灯，高电平是绿灯，低电平是红灯，而数据线传输的每一个数据则相当于一辆汽车，高电平是奔驰，低电平是宝马。当绿灯亮了的时候，汽车就可以过去，只不过这里的交通规则是每亮一次绿灯，只能通过一辆汽车。所以，IIC通讯的过程就是红绿灯交替闪烁（也就是时钟线输出方波脉冲），汽车跟着一辆一辆的过去，过去的是奔驰，就是传输了一个“1”，过去的宝马，就是传输了一个“0”，连续传输8次，就可以组成一个8位的二进制数，也就是一个字节的数据，反复这个过程就能实现两个设备之间的通讯。

二、使用步骤

1.编写BH1750的头文件

代码如下（示例）：

#ifndef BH1750_H
#define BH1750_H
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
 
//IIC总线地址接口定义
#define IIC_SCL PBout(3)
#define IIC_SDA_OUT PAout(15)
#define IIC_SDA_IN PAin(15)
 
#define IIC_INPUT_MODE_SET()  {GPIOA->CRH&=0x0FFFFFFF;GPIOA->CRH|=0x80000000;}
#define IIC_OUTPUT_MODE_SET() {GPIOA->CRH&=0x0FFFFFFF;GPIOA->CRH|=0x30000000;}
 
#define  IIC_WRITE      0     // 写
#define  IIC_READ       1     // 读
#define	 SlaveAddress   0x46  //BH1750地址
extern u8  BUF[3];
//函数声明
void BH1750_IIC_Init(void);
void BH1750_Start();
void BH1750_Stop();
void BH1750_SendACK(char ack);
char BH1750_RecvACK();
void BH1750_SendByte(u8 data);
void Single_Write_BH1750(u8 REG_Address);
void Multiple_Read_BH1750();
float Get_Sunlight_Value();
u8 BH1750_RecvByte();
 
#endif

2.编写BH1750的主程序

代码如下（示例）：

#include "BH1750.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
/*
函数功能: IIC总线初始化
硬件连接:
        SCL-PB3
        SDA-PA15
*/
u8  BUF[3];
 
void BH1750_IIC_Init(void)
{
  /*1. 开时钟*/
	RCC->APB2ENR|=1<<2; //PA
	RCC->APB2ENR|=1<<3; //PB
	RCC->APB2ENR|=1<<0; //开启AFIO时钟
	
	/*2. 配置模式*/
	AFIO->MAPR |= 0x2<<24;//关闭JTAG-DP,启用SW-DP
	GPIOA->CRH&=0x0FFFFFFF;
	GPIOA->CRH|=0x30000000;
	GPIOB->CRL&=0xFFFF0FFF;
	GPIOB->CRL|=0x00003000;
	
	/*3. 上拉*/
	GPIOA->ODR|=0x1<<15;
	GPIOB->ODR|=0x1<<3;
	
	//printf("BH1750 IIC_Init OK！ \n");
}
 
/**************************************
起始信号
**************************************/
void BH1750_Start()
{
	IIC_OUTPUT_MODE_SET(); //配置输出模式
	IIC_SDA_OUT = 1;       //拉高数据线
	IIC_SCL = 1;           //拉高时钟线
	delay_us(5);            //延时
	IIC_SDA_OUT = 0;       //产生下降沿
	delay_us(5);            //延时
	IIC_SCL = 0;           //拉低时钟线
}
 
/*
函数功能: 停止信号
*/
void BH1750_Stop()
{
	IIC_OUTPUT_MODE_SET(); 	//配置输出模式
	IIC_SDA_OUT = 0;        //拉低数据线
	IIC_SCL = 1;            //拉高时钟线
	delay_us(5);             //延时
	IIC_SDA_OUT = 1;        //产生上升沿
	delay_us(5);             //延时
}
 
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void BH1750_SendACK(char ack)
{
	IIC_OUTPUT_MODE_SET(); 	  //配置输出模式
	IIC_SCL = 0;              //拉低时钟线
	if(ack) IIC_SDA_OUT = 1; 
	else IIC_SDA_OUT = 0;     //写应答信号
	delay_us(2);               //延时
	IIC_SCL = 1;              //拉高时钟线
	delay_us(5);               //延时
	IIC_SCL = 0;              //拉低时钟线
}
 
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
char BH1750_RecvACK()
{
	u8 cnt=0;
	IIC_INPUT_MODE_SET();//输入模式
	IIC_SDA_OUT=1; 
	delay_us(1);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(1);
	while(IIC_SDA_IN)//等待应答
	{
		cnt++;
		delay_us(1);
		if(cnt>=250)//等待时间过长，产生停止信号，返回1，表示接收应答失败
		{
			BH1750_Stop();
			//printf("N0 ACK\n");
			return 1;
		}
	}
	IIC_SCL=0;//应答成功，则SCL变低
	return 0;
}
 
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void BH1750_SendByte(u8 data)
{
	u8 i;
	IIC_OUTPUT_MODE_SET();
	IIC_SCL = 0;//拉低时钟线, 数据准备发送
	delay_us(2);//延时
	for (i=0;i<8;i++)//从高位开始一位一位地传送
	{
		if(data&0x80) IIC_SDA_OUT=1;//送数据口
		else IIC_SDA_OUT=0;
		data <<= 1;//移出数据的最高位
		IIC_SCL = 1; //拉高时钟线,发送数据
		delay_us(2);//延时
		IIC_SCL = 0;//拉低时钟线，数据发送完毕
		delay_us(2);//延时
	}
}
/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
u8 BH1750_RecvByte()
{
	u8 i;
	u8 data = 0;
	IIC_INPUT_MODE_SET();//使能内部上拉,准备读取数据,
	for (i=0;i<8;i++)//8位计数器
	{
		IIC_SCL=0;//置时钟线为低，准备接收数据位
		delay_us(2);//时钟低电平周期大于4.7μs
		IIC_SCL=1;//置时钟线为高使数据线上数据有效，主机开始读数据，从机不能再改变数据了，即改变SDA的电平
		data <<= 1;
		IIC_SCL = 1;//拉高时钟线
		if(IIC_SDA_IN) data|=0x01;//读数据               
		delay_us(1);//延时
	}
	IIC_SCL=0;
	return data;
}
 
void Single_Write_BH1750(u8 REG_Address)
{
	BH1750_Start();//起始信号
	BH1750_SendByte(SlaveAddress);//发送设备地址+写信号
	BH1750_RecvACK();
	BH1750_SendByte(REG_Address);//内部寄存器地址，请参考中文pdf22页 
	BH1750_RecvACK();
	BH1750_Stop();//发送停止信号
}
/*********************************************************
连续读出BH1750内部数据
*********************************************************/
void Multiple_Read_BH1750()
{   
  BH1750_Start();//起始信号
  BH1750_SendByte(SlaveAddress+1);//发送设备地址+读信号
	BH1750_RecvACK();
	BUF[0] = BH1750_RecvByte();//BUF[0]存储0x32地址中的数据
	BH1750_SendACK(0);
	BUF[1] = BH1750_RecvByte();//BUF[0]存储0x32地址中的数据
	BH1750_SendACK(1);
	BH1750_Stop();//停止信号
	delay_ms(5);
}
 
/*********************************************************
读出数据并合成实际光强值
*********************************************************/
float Get_Sunlight_Value()
{
	int dis_data=0;
	float temp;
	u8 i=0;
	Single_Write_BH1750(0x01);// power on
	Single_Write_BH1750(0x10);// H- resolution mode
	delay_ms(180);//延时180ms
	Multiple_Read_BH1750();//连续读出数据，存储在BUF中  
	for(i=0;i<3;i++)
	//printf("0X%X ",BUF[i]);
	dis_data=BUF[0];
	dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1];//合成数据 
	temp=(float)dis_data/1.2;
	UsartPrintf(USART_DEBUG,"Sunlight=%0.2f lx\n",temp);
	return temp;
}

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍BH1750的使用，在使用BH1750前要学好C语言和32单片机。
下面是一些参考资料：链接：https://pan.baidu.com/s/130FgxdHM6iHjuuoQNk_GEQ?pwd=jk07
提取码：jk07（f103-mini原理图）
链接：https://pan.baidu.com/s/1bBw2-GxwMST1IQwkkUEQQg?pwd=0pko
提取码：0pko （野火- 零死角玩转stm32）