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BH1750光照传感器---附代码

news 来源：原创 2025/8/18 23:56:15

BH1750简介

VCC-->电源正；
ADDR-->地址端口；
GND-->电源负；
PA5-->SDA-->I2C数据线；
PA3-->SCL-->I2C时钟线；
DVI-->I2C端口参考电压；

BH1750一共有2个设备地址:
高电平–>0x5C（7bit地址），0xB8（8bit地址）
低电平–>0x23（7bit地址），0x46（8bit地址）
在这里插入图片描述

注：这个模块只适用于室内环境或者学习使用，户外场景下会超量程。
BH1750用的是模块，模块上已经有接上拉电阻了，因此STM32这边就不需要再接了。
ADDR引脚默认有一个下拉电阻，因此不接地其实也没关系。

BH1750指令集

在初始化BH1750时，通过发送1个字节的指令即可配置BH1750的模式。
在这里插入图片描述

注：lx，光照强度的单位，勒克斯。
L分辨率模式采集时间短，但精度差，适用于采集光照变化大且变化非常快的场景；H分辨率模式采集时间长，但精度高，适用于光照变化速度不快的场景。
一次采集模式适用于采集间隔时间长或者需要省电的场景；连续采集模式适用于对设备节能没有要求的大多数场景。

BH1750工作流程

第1步：给BH1750供电。
第2步：BH1750上电后默认为断电模式（此断电模式不是说芯片没有电，而是芯片没有进入工作模式）。
第3步：通过发送指令，把BH1750配置为通电模式（此时芯片进入工作模式）。
第4步：发送测量指令。
第5步：读取测量结果并转换成光照值。

#ifndef __BH1750_H
#define __BH1750_H
#include "stm32f10x.h"// 位带操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000) + 0x2000000 + ((addr & 0xFFFFF) << 5) + (bitnum << 2))
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))// GPIOA的ODR和IDR寄存器地址
#define GPIOA_ODR_ADDR    (GPIOA_BASE + 12) // GPIOB的输出数据寄存器地址，0x4001080C 
#define GPIOA_IDR_ADDR    (GPIOA_BASE + 8)  // GPIOB的输入数据寄存器地址，0x40010808// 定义PBout和PBin宏
#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_ADDR, n)  //输出 
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_ADDR, n)  //输入 /************************************************************************/
// 配置GPIOA的第3个引脚为SCL，第5个引脚为SDA
#define I2C_SCL     PAout(3) // SCL
#define I2C_SDA     PAout(5) // SDA
#define READ_SDA    PAin(5)  // 读取SDA线状态#define SDA_IN()     { GPIOA->CRL &= 0XFF0FFFFF; GPIOA->CRL |= (uint32_t)8 << 20; } 
#define SDA_OUT()    { GPIOA->CRL &= 0XFF0FFFFF; GPIOA->CRL |= (uint32_t)3 << 20; } /************************************************************************/#define	BH1750_ADDR_GND_REG	    0x23	//ADDR引脚接低电平
#define	BH1750_ADDR_VCC_REG	    0x5C	//ADDR引脚接高电平#define	BH1750_ADDR_Write		0x46    //从机地址+最后写方向位
#define	BH1750_ADDR_Read 		0x47    //从机地址+最后读方向位#define BH1750_POWER_DOWN   	0x00	//关闭模块	
#define BH1750_POWER_ON			0x01	//打开模块等待测量指令
#define BH1750_RESET_REG		0x07	//重置数据寄存器值在PowerOn模式下有效#define BH1750_CON_H_RES_MODE	0x10	//连续高分辨率 单位1lx 测量时间120ms
#define BH1750_CON_H_RES_MODE2	0x11	//连续高分辨率模式2 单位0.5lx 测量时间120ms
#define BH1750_CON_L_RES_MODE	0x13	//连续低分辨率 单位4lx 测量时间16ms#define BH1750_ONE_H_RES_MODE	0x20	// 一次高分辨率 单位1lx 测量时间120ms
#define BH1750_ONE_H_RES_MODE2	0x21	// 一次高分辨率模式2 单位0.5lx 测量时间120ms
#define BH1750_ONE_L_RES_MODE	0x23	// 一次低分辨率 单位4lx 测量时间16ms     /*---测量后模块转到 PowerDown模式*//************************************************************************/void BH1750_Init(void);
void Single_Write_BH1750(unsigned char REG_Address);
void BH1750_WriteReg(uint8_t RegAddress);
uint16_t BH1750_ReadReg(void);/************************************************************************/void BH1750_I2C_Start(void); 						//发送I2C开始信号
void BH1750_I2C_Stop(void); 						//发送I2C停止信号
void BH1750_I2C_Ack(void);	   						//I2C发送ACK信号 
void BH1750_I2C_NAck(void);							//I2C不发送ACK信号
uint8_t BH1750_I2C_Wait_Ack(void);					//I2C等待ACK信号
void BH1750_I2C_Send_Byte(uint8_t Byte); 			//I2C发送一个字节
uint8_t BH1750_I2C_Receive_Byte(unsigned char ACK);	//I2C读取一个字节#endif

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "BH1750.h"
#include "Delay.h"/************************通信层***************************/
/*产生I2C起始信号*/
void BH1750_I2C_Start(void)
{SDA_OUT(); //SDA线输出I2C_SDA = 1;I2C_SCL = 1;Delay_us(4);I2C_SDA = 0; //START：当CLK为高时，DATA从高变低Delay_us(4);I2C_SCL = 0; //钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}/*产生I2C终止信号*/
void BH1750_I2C_Stop(void)
{SDA_OUT(); //SDA线输出I2C_SCL = 0;I2C_SDA = 0; //STOP:当CLK为高时，DATA从低变为高Delay_us(4);I2C_SCL = 1; I2C_SDA = 1; //发送I2C总线结束信号Delay_us(4);
}//产生ACK应答
void BH1750_I2C_Ack(void)
{I2C_SCL = 0;SDA_OUT();I2C_SDA = 0;Delay_us(2);I2C_SCL = 1;Delay_us(2);I2C_SCL = 0;
}//不产生ACK应答		    
void BH1750_I2C_NAck(void)
{I2C_SCL = 0;SDA_OUT();I2C_SDA = 1;Delay_us(2);I2C_SCL = 1;Delay_us(2);I2C_SCL = 0;
}/*等待应答信号到来*/
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
uint8_t BH1750_I2C_Wait_Ack(void)
{uint8_t ucErrTime = 0;SDA_IN(); //SDA设置为输入I2C_SDA = 1; Delay_us(1); I2C_SCL = 1; Delay_us(1);while(READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime > 250){BH1750_I2C_Stop();return 1;}}I2C_SCL = 0;	   return 0; 
}/*I2C发送一个字节*/
//返回从机有无应答，1：有应答；0：无应答
void BH1750_I2C_Send_Byte(uint8_t Byte)
{SDA_OUT(); I2C_SCL = 0; //拉低时钟开始数据传输for(uint8_t i = 0; i < 8; i++){if((Byte & 0x80) >> 7)I2C_SDA = 1;	elseI2C_SDA = 0;		Byte<<=1;Delay_us(2);I2C_SCL = 1; //释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDADelay_us(2); I2C_SCL = 0; //拉低SCL，主机开始发送下一位数据Delay_us(2);		}
}/*I2C接收一个字节*/
//ACK=1时，发送ACK，ACK=0，发送nACK
uint8_t BH1750_I2C_Receive_Byte(unsigned char ACK)
{uint8_t i, Byte = 0x00;	SDA_IN();//SDA设置为输入	for(i = 0; i < 8; i++){I2C_SCL = 0; Delay_us(2);I2C_SCL = 1;Byte<<=1;if(READ_SDA)Byte++;Delay_us(1);		}if (!ACK)BH1750_I2C_NAck(); //发送nACKelseBH1750_I2C_Ack(); //发送ACK   return Byte;
}/************************应用层***************************/
/*BH1750寄存器写*/
void BH1750_WriteReg(uint8_t RegAddress)
{do{BH1750_I2C_Start();              			//I2C起始信号BH1750_I2C_Send_Byte(BH1750_ADDR_Write);    //发送器件地址}while(BH1750_I2C_Wait_Ack());          	//等待从机应答BH1750_I2C_Send_Byte(RegAddress);           //发送指令BH1750_I2C_Wait_Ack();                      //等待从机应答BH1750_I2C_Stop();                       	//I2C停止信号
}/*BH1750寄存器读*/
uint16_t BH1750_ReadReg(void)
{	uint16_t buf;	BH1750_I2C_Start();			 				//I2C起始信号BH1750_I2C_Send_Byte(BH1750_ADDR_Read);     //发送器件地址+读标志位BH1750_I2C_Wait_Ack();                      //等待从机应答buf = BH1750_I2C_Receive_Byte(1);           //读取数据buf = buf<<8;                       		//读取并保存高八位数据buf += 0x00ff & BH1750_I2C_Receive_Byte(0); //读取并保存低八位数据BH1750_I2C_Stop();                     		//发送停止信号 return buf; 
}void Single_Write_BH1750(unsigned char REG_Address)
{BH1750_I2C_Start();                  	//起始信号BH1750_I2C_Send_Byte(BH1750_ADDR_Write); //发送设备地址+写信号BH1750_I2C_Send_Byte(REG_Address);   	//内部寄存器地址，BH1750_I2C_Stop();                 		//发送停止信号
}/*BH1750初始化*/
void BH1750_Init(void)
{	RCC->APB2ENR |= 1 << 2; //使能PORTA时钟GPIOA->CRL &= 0XFF0F0FFF; GPIOA->CRL |= 0X00303000; //PA3 5 推挽输出GPIOA->ODR |= 1<<3;      //PA3 输出高GPIOA->ODR |= 1<<5;      //PA5 输出高Single_Write_BH1750(BH1750_POWER_ON);
}

char light[] = "0000Lx"; // 光照值
void UpdateLightDisplay(uint16_t lux) 
{// 限制最大显示值为9999（4位）uint16_t display_val = lux > 9999 ? 9999 : lux;for(uint8_t i = 0; i < 4; i++){light[3 - i] = display_val % 10 + '0'; // 从个位开始填充display_val /= 10;}OLED_Show_String(1, 10, light);
}int main(void)
{/* 初始化部分 */OLED_Init();BH1750_Init();/* BH1750配置 */	BH1750_WriteReg(BH1750_POWER_ON);BH1750_WriteReg(BH1750_RESET_REG);BH1750_WriteReg(BH1750_CON_H_RES_MODE);/* 界面初始化 */OLED_Show_Chinese_String(1,1,CurrentLightIntensity_Str); //显示光照强度OLED_Show_Char(1, 9, ':'); while(1){/* 光照强度处理 */uint16_t lux = BH1750_ReadReg(); // 读取光照值UpdateLightDisplay(lux);Delay_ms(500);}
}

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