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STM32f103RCT6+BH1750光照传感器+IIC通信OLED显示 源程序

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楼主
ID:473377 发表于 2022-3-10 16:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
需要的硬件：STM32f103rct6开发板、BH1750光照传感器、IIC接口的0.96oled显示屏
使用BH1750光照传感器采集光照信息，然后通过oled显示屏显示光照值/lx
BH1750的硬件连接：
SCL——PC12
SDA——PC11
ADDR——GND （注：本程序AD地址为0x46为接地地址，如果把该引脚接VCC就需要修改bh1750.h文件中BH1750_Addr的值为0xB8，具体见数据手册P13）
oled显示屏的硬件连接：
SCL——PB0
SDA——PB1

电路原理图如下：


代码包含main.c、bh1750.h、bh1750.c、oled.h、oled.c、oledfont.h
制作出来的实物图如下：


程序如下：
bh1750.h
  1. #ifndef __BH1750_H
  2. #define __BH1750_H
  3. #include "sys.h"
  4.         
  5. #define BH1750_OFF  0x00    //断电
  6. #define BH1750_Addr 0x46    //ALT  ADDRESS引脚接地时地址为0x46，接电源时地址为0xB8
  7. #define BH1750_ON   0x01        //通电
  8. #define BH1750_CON  0x10        //连续H分辨率模式
  9. #define BH1750_ONE  0x20        //一次H分辨率模式
  10. #define BH1750_RSET 0x07        //重置
  11.                                  
  12. //IO方向设置
  13. #define SDA_IN()  {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}
  14. #define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}

  16. //IO操作函数         
  17. #define IIC_SCL    PCout(12) //SCL
  18. #define IIC_SDA    PCout(11) //SDA         
  19. #define READ_SDA   PCin(11)  //输入SDA

  21. extern u32 result_lx;

  23. //IIC所有操作函数
  24. void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口                                 
  25. void IIC_Start(void);                                //发送IIC开始信号
  26. void IIC_Stop(void);                                  //发送IIC停止信号
  27. void IIC_Send_Byte(u8 txd);                        //IIC发送一个字节
  28. u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
  29. u8 IIC_Wait_Ack(void);                                 //IIC等待ACK信号
  30. void IIC_Ack(void);                                        //IIC发送ACK信号
  31. void IIC_NAck(void);                                //IIC不发送ACK信号

  33. void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
  34. u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);         


  37. void Start_BH1750(void);                        //上电，设置清除数据寄存器
  38. void Read_BH1750(void);                               //连续的读取内部寄存器数据
  39. void Convert_BH1750(void);

  41. #endif

复制代码
bh1750.c
  1. #include "bh1750.h"
  2. #include "delay.h"

  4. u8 BUF[2]={0};
  5. u16 result=0;
  6. u32 result_lx;

  8. //初始化IIC引脚
  9. void IIC_Init(void)
  10. {                                             
  11.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  12.         
  13.         RCC_APB2PeriphClockCmd(        RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );        
  14.            
  15.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;
  16.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;                   //推挽输出
  17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  18.         GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  20.         IIC_SCL=1;
  21.         IIC_SDA=1;

  23. }
  24. //产生IIC起始信号
  25. void IIC_Start(void)
  26. {
  27.         SDA_OUT();      //sda线输出
  28.         IIC_SDA=1;                    
  29.         IIC_SCL=1;
  30.         delay_us(4);
  31.          IIC_SDA=0;                //START:when CLK is high,DATA change form high to low
  32.         delay_us(4);
  33.         IIC_SCL=0;                //钳住I2C总线，准备发送或接收数据
  34. }         
  35. //产生IIC停止信号
  36. void IIC_Stop(void)
  37. {
  38.         SDA_OUT();                //sda线输出
  39.         IIC_SCL=0;
  40.         IIC_SDA=0;                //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
  41.          delay_us(4);
  42.         IIC_SCL=1;
  43.         IIC_SDA=1;                //发送I2C总线结束信号
  44.         delay_us(4);                                                                  
  45. }
  46. //等待应答信号到来
  47. //返回值：1，接收应答失败
  48. //        0，接收应答成功
  49. u8 IIC_Wait_Ack(void)
  50. {
  51.         u8 ucErrTime=0;
  52.         SDA_IN();              //SDA设置为输入  
  53.         IIC_SDA=1;delay_us(1);           
  54.         IIC_SCL=1;delay_us(1);         
  55.         while(READ_SDA)
  56.         {
  57.                 ucErrTime++;
  58.                 if(ucErrTime>250)
  59.                 {
  60.                         IIC_Stop();
  61.                         return 1;
  62.                 }
  63.         }
  64.         IIC_SCL=0;                //时钟输出0            
  65.         return 0;  
  66. }
  67. //产生ACK应答
  68. void IIC_Ack(void)
  69. {
  70.         IIC_SCL=0;
  71.         SDA_OUT();
  72.         IIC_SDA=0;
  73.         delay_us(2);
  74.         IIC_SCL=1;
  75.         delay_us(2);
  76.         IIC_SCL=0;
  77. }
  78. //不产生ACK应答                    
  79. void IIC_NAck(void)
  80. {
  81.         IIC_SCL=0;
  82.         SDA_OUT();
  83.         IIC_SDA=1;
  84.         delay_us(2);
  85.         IIC_SCL=1;
  86.         delay_us(2);
  87.         IIC_SCL=0;
  88. }                                                                              
  89. //IIC发送一个字节
  90. //返回从机有无应答
  91. //1，有应答
  92. //0，无应答                          
  93. void IIC_Send_Byte(u8 txd)
  94. {                        
  95.     u8 t;   
  96.         SDA_OUT();            
  97.     IIC_SCL=0;                        //拉低时钟开始数据传输
  98.     for(t=0;t<8;t++)
  99.     {              
  100.         IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
  101.         txd<<=1;           
  102.                 delay_us(2);          //对TEA5767这三个延时都是必须的
  103.                 IIC_SCL=1;
  104.                 delay_us(2);
  105.                 IIC_SCL=0;        
  106.                 delay_us(2);
  107.     }         
  108. }            
  109. //读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
  110. u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
  111. {
  112.         unsigned char i,receive=0;
  113.         SDA_IN();                     //SDA设置为输入
  114.     for(i=0;i<8;i++ )
  115.         {
  116.         IIC_SCL=0;
  117.         delay_us(2);
  118.                 IIC_SCL=1;
  119.         receive<<=1;
  120.         if(READ_SDA)receive++;   
  121.                 delay_us(1);
  122.     }                                         
  123.     if (!ack)
  124.         IIC_NAck();                //发送nACK
  125.     else
  126.         IIC_Ack();                 //发送ACK   
  127.     return receive;
  128. }

  130. void Cmd_Write_BH1750(u8 cmd)
  131. {
  132.     IIC_Start();                    //起始信号
  133.     IIC_Send_Byte(BH1750_Addr+0);   //发送设备地址+写信号
  134.         while(IIC_Wait_Ack());
  135.     IIC_Send_Byte(cmd);        //内部寄存器地址
  136.         while(IIC_Wait_Ack());
  137.     //BH1750_SendByte(REG_data);       //内部寄存器数据，
  138.     IIC_Stop();                        //发送停止信号
  139.         delay_ms(5);
  140. }

  142. void Start_BH1750(void)                        //上电，设置清除数据寄存器
  143. {
  144.         Cmd_Write_BH1750(BH1750_OFF);         //power off
  145.         Cmd_Write_BH1750(BH1750_ON);         //power on
  146.         Cmd_Write_BH1750(BH1750_RSET);         //reset
  147.         Cmd_Write_BH1750(BH1750_ONE);    //在1lx分辨率下开始测量，测量时间一般为120ms
  148.         delay_ms(200);
  149. }

  151. void Read_BH1750(void)               //读取内部寄存器数据
  152. {
  153.         IIC_Start();                        //起始信号
  154.     IIC_Send_Byte(BH1750_Addr+1);       //发送设备地址+读信号
  155.         while(IIC_Wait_Ack());
  156.         BUF[0]=IIC_Read_Byte(1);  //发送ACK
  157.         BUF[1]=IIC_Read_Byte(0);  //发送nACK

  159.     IIC_Stop();               //停止信号
  160.     delay_ms(5);
  161. }

  163. void Convert_BH1750(void)
  164. {
  165.         
  166.         result=BUF[0];
  167.         result=(result<<8)+BUF[1];            //合成两个字节的数据，即光照数据
  168.         
  169.         result_lx=(u32)((float)result/1.2);
  170. }
复制代码

main.c
  1. #include "led.h"
  2. #include "oled.h"
  3. #include "bh1750.h"
  4. #include "sys.h"
  5. #include "delay.h"

  7. int main(void)
  8. {
  9.         delay_init();
  10.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  11.         OLED_Init();
  12.         IIC_Init();
  13.         LED_Init();
  14.         OLED_Clear();
  15.         OLED_Refresh();
  16.         //Start_BH1750();
  17.         while(1)
  18.         {
  19.                 Start_BH1750();
  20.                 Read_BH1750();
  21.                 Convert_BH1750();
  22.                 Convert_BH1750();
  23.                 OLED_ShowString(0,2,"lightval:",12);
  24.                 OLED_ShowNum(60,2,result_lx,6,12);
  25.                 OLED_ShowString(110,2,"lx",12);
  26.                 OLED_Refresh();
  27.                 LED0=!LED0;
  28.                 delay_ms(200);
  29.         }
  30. }

复制代码
由于oled相关程序过长，限于篇幅此处没有粘贴出来，如果需要可以下载以下工程文件。
工程文件夹如下：


Keil代码下载: STM32f103RCT6+BH1750光照传感器+IIC通信oled显示.7z (605.07 KB, 下载次数: 134)

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沙发
ID:689054 发表于 2022-3-11 08:30 | 只看该作者
光太强的话会不会出现超量程？
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板凳
ID:473377 发表于 2022-3-11 13:14 | 只看该作者
bbc10808 发表于 2022-3-11 08:30
光太强的话会不会出现超量程？

最大值的情况下就是读取的数据结果为高八位和低八位都为11111111 11111111，通过公式计算(1+2^1+2^2+2^3+2^4+...+2^14+2^15)/1.2=65535/1.2=54612.5 lx（参考数据手册p7）,本程序中oled有6位数显示区域，所以不会超出量程。
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地板
ID:504404 发表于 2022-4-23 15:38 | 只看该作者
IIC初始化不能通过，不知道为啥
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