BH1750光照强度传感器 | 立创开发板技术文档中心

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

采购链接：

GY30光照传感器模块数字光强度BH1750FVI光照度

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/13bVmmj0eM22mT8pBusjIyQ?pwd=8889

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。

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。

2、引脚选择

模块	开发板
VCC	3V3
GND	GND
SCL	PA2
SDA	PA3

3、代码编写

新建两个文件 bsp_bh1750.c 和 bsp_bh1750.h，并且将头文件路径添加到编译器中。

新建文件以及添加头文件路径到编译器，在 DHT11章节 已经讲过了，可以移步进行查看。

DHT11章节跳转 : （点击跳转🚀）

在文件 bsp_bh1750.c 和 bsp_bh1750.h 中，编写如下代码。

bsp_bh1750.hbsp_bh1750.c

/*
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#ifndef BSP_CODE_BSP_BH1750_H_
#define BSP_CODE_BSP_BH1750_H_

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"

#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif

#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif

#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif

#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x)  delay_1ms(x)
#endif

#ifndef delay_us
#define delay_us(x)  delay_1us(x)
#endif

#define Module_RCU_ENABLE() \
        rcu_periph_clock_enable(Module_SCL_RCU); \
        rcu_periph_clock_enable(Module_SDA_RCU);

#define Module_SCL_RCU             RCU_GPIOA
#define Module_SCL_PORT            GPIOA
#define Module_SCL_PIN             GPIO_PIN_2 //SCL

#define Module_SDA_RCU             RCU_GPIOA
#define Module_SDA_PORT            GPIOA
#define Module_SDA_PIN             GPIO_PIN_3 //SDA

//SDA输入模式
#define SDA_IN() \
        gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN);

//SDA输出模式
#define SDA_OUT() \
        gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN); \
        gpio_output_options_set(Module_SDA_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SDA_PIN);

#define SCL(BIT)    gpio_bit_write(Module_SCL_PORT, Module_SCL_PIN, BIT)
#define SDA(BIT)    gpio_bit_write(Module_SDA_PORT, Module_SDA_PIN, BIT)
#define SDA_GET()   gpio_input_bit_get(Module_SDA_PORT, Module_SDA_PIN)

char Multiple_read_BH1750(float *bh1750_value);
char Single_Write_BH1750(uint8_t REG_Address);
void BH1750_Init(void);

#endif /* BSP_CODE_BSP_BH1750_H_ */

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#include "bsp_bh1750.h"
#include "stdio.h"

// 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
#define   SlaveAddress   0x46


/******************************************************************
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：LCKFB
 * 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：bh1750_value: 光照度(单位:lx)
 * 函 数 返 回：0成功
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
char Multiple_read_BH1750(float *bh1750_value)
{
    uint16_t dis_data=0;
    uint8_t dat_buff[2];

    Single_Write_BH1750(0x10); // 连续高分辨率模式测量
    delay_ms(180);             // 测量一般需要120ms

    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=( (uint16_t)dat_buff[0] << 8 ) + dat_buff[1];

    *bh1750_value = (float)dis_data/1.2f;
    return 0;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BH1750_Init
 * 函 数 说 明：初始化BH1750
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BH1750_Init(void)
{
    Module_RCU_ENABLE();

    //SCL引脚初始化
    gpio_mode_set(Module_SCL_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SCL_PIN);
    gpio_output_options_set(Module_SCL_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SCL_PIN);

	//SDA引脚初始化
	gpio_mode_set(Module_SDA_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, Module_SDA_PIN);
	gpio_output_options_set(Module_SDA_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_25MHZ, Module_SDA_PIN);

    SCL(1);
    SDA(1);
    delay_ms(100); // 等待传感器稳定

    Single_Write_BH1750(0x01);//上电
    delay_ms(100); // 等待传感器稳定
}

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190
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256

四、移植验证

在 src\main.c 中输入代码如下:

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"

#include "bsp_bh1750.h"

/*!
    \brief      toggle the led every 500ms
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void led_spark(void)
{
    static __IO uint32_t timingdelaylocal = 0U;

    if(timingdelaylocal) {

        if(timingdelaylocal < 500U) {
            gd_eval_led_on(LED1);
        } else {
            gd_eval_led_off(LED1);
        }

        timingdelaylocal--;
    } else {
        timingdelaylocal = 1000U;
    }
}

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    uint32_t fw_ver = 0;
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* configure systick */
    systick_config();
    eclic_priority_group_set(ECLIC_PRIGROUP_LEVEL3_PRIO1);
    /* initilize the LEDs, USART and key */
    gd_eval_led_init(LED1);
    gd_eval_com_init(EVAL_COM0);
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER_WAKEUP, KEY_MODE_GPIO);

#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    fw_ver = gd32vw55x_firmware_version_get();
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n\n");
    printf("\r\n=== Welcome to use the LC-GD32VW553-HMQ6 development board ====\r\n\n");
    printf("\r\n======================= www.lckfb.com =========================\r\n\n");
    printf("\r\n======================= wiki.lckfb.com ========================\r\n\n");
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
    /* print firmware version */
    printf("\r\nGD32VW55X series firmware version: V%d.%d.%d", (uint8_t)(fw_ver >> 24), (uint8_t)(fw_ver >> 16), (uint8_t)(fw_ver >> 8));
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* print out the clock frequency of system, AHB, APB1 and APB2 */
    printf("\r\nCK_SYS is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_SYS));
    printf("\r\nCK_AHB is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_AHB));
    printf("\r\nCK_APB1 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB1));
    printf("\r\nCK_APB2 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB2));

    /* BH1750 Sensor Init */
    BH1750_Init();
    printf("\r\nBH1750 Sensor Init Success!\r\n");

    while(1)
    {
        float lux = 0;
        if(Multiple_read_BH1750(&lux) == 0) {
            printf("\r\nBH1750 Lux: %.2f lx\r\n", lux);
        } else {
            printf("\r\nBH1750 Read Error\r\n");
        }
        delay_1ms(500); // Delay for 500ms before next reading
    }
}

编译烧录。

【代码下载】

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常见模块移植手册

显示类

传感器类

控制类

一、模块来源

二、规格参数

三、移植过程

1、查看资料

2、引脚选择

3、代码编写

四、移植验证

​

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二、规格参数 ​

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