零基础STM32单片机编程入门(十六) BH1750光照强度传感器模块实战含源码

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一.概要

BH1750通过测量周围环境光的强度来输出一个数字信号。当它感测到的光强度越高时，输出的数字值就越大。它使用了一对集成在芯片上的高灵敏度光敏二极管来进行光强度的检测，并利用一个内置的ADC将信号转换为数字输出。
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二.BH1750主要性能参数

1.支持 I2C 总线接口 (f/s Mode Support) 。
2.接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性 (峰值灵敏度波长典型值 :560nm)。
3.输出对应亮度的数字值。
4.对应广泛的输入光范围 (相当于 1-65535lx)。
5.通过降低功率功能 ,实现低电流化。
6.通过 50Hz/60Hz除光噪音功能实现稳定的测定
7.无需其他外部件。
8.光源依赖性弱（白炽灯，荧光灯，卤素灯，白光 LED，日光灯）。
9. 有两种可选的 I 2C slave地址。
10. 可调的测量结果影响较大的因素为光入口大小。
11. 使用这种功能能计算 1.1 lx 到 100000 lx 马克斯 /分钟的范围。
12. 最小误差变动在± 20%。
13. 受红外线影响很小。

模块接口说明：
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1.VCC 供给电压3-5v
2.GND 电源地
3.SCL IIC总线时钟线
4.SDA IIC总线数据线
5.ADDR IIC地址引脚（从机地址设置引脚，不接即默认低电平，地址值：0x46）

三.BH1750光照强度传感器内部框图

BH1750的内部由光敏二极管PD、运算放大器AMP、ADC采集、晶振等组成。PD二极管通过光生伏特效应(光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象)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（光照越强，光电流越大，电压就越大）。

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。
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四.BH1750模块原理图

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五.BH1750模块跟单片机板子通讯时序

BH1750对光强度数据测量有几种模式

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1.连续高分辨率模式（H-Resolution），即精确度配置在1勒克斯(lx)。
2.连续低分辨率模式（L-Resolution），即精确度配置在4勒克斯(lx)。

我们一般采用H-Resolution。
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六.STM32单片机BH1750模块实验

硬件准备：

STLINK接STM32F103C8T6小系统板，STLINK接电脑USB口。

用杜邦线连接板子与OLED显示屏：
板子3.3V–模块VCC
板子GND—模块GND
板子PB10–模块SCL
板子PB11–模块SDA

用杜邦线连接板子与BH1750光照模块：
板子3.3V–模块VCC
板子GND—模块GND
板子PB6–模块SCL
板子PB7–模块SDA

打开STM32CubeMX软件,新建工程
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Part Number处输入STM32F103C8，再双击就创建新的工程

配置下载口引脚

配置外部晶振引脚

配置系统主频

配置IIC

配置工程文件名，保存路径，KEIL5工程输出方式
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生成工程

用Keil5打开工程

添加OLED驱动文件
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添加BH1750传感器相关代码

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主要代码

//写入1字节数据到BH170,设备地址0x46
void BH170_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat)
{
	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,0x46,reg_add,1,&reg_dat,1,1000);
}

//读取BH170数据,设备地址0x46
void BH170_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char*Read,uint8_t num)
{
 HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,0x46,reg_add,1,Read,num,1000);
}
uint8_t DataBuff[2];//存储数组
float LightData;//光照强度（含小数位，单位lx）
uint32_t LightData_Hex;//光照强度（整数，单位lx）

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();//8M外部晶振，72M系统主频

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_I2C1_Init();//PB6,PB7控制BH1750
  /* USER CODE BEGIN 2 */
		OLED_Init();//OLED初始化  
		OLED_Clear();//清屏
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		BH170_WriteReg(0x01,0x00);// power on
		BH170_WriteReg(0x10,0x00);//H- resolution mode
		HAL_Delay(180);//等待180ms
		BH170_ReadData(0,DataBuff,2);//读取数据
		LightData=((DataBuff[0]<<8)+DataBuff[1])/1.2f;//数据转换成光强度，单位lx
    LightData_Hex=LightData;//float转换成整数
		OLED_ShowNum(6,3,LightData_Hex,5,16);//显示光强度
		OLED_ShowString(72,3,"lx");//显示光强度单位lx
		OLED_ShowCHinese(18,0,0);//光
		OLED_ShowCHinese(36,0,1);//子
		OLED_ShowCHinese(54,0,2);//物
		OLED_ShowCHinese(72,0,3);//联
		OLED_ShowCHinese(90,0,4);//网
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

七.CubeMX工程源代码下载

链接：https://pan.baidu.com/s/16h5KzMgNZbLgcmNrUx0laA
提取码：w22c
如果链接失效，可以联系博主给最新链接
程序下载下来之后解压就行

八.小结

BH1750模块可以高精度测量光照强度，可以广泛应用于室内外照明、公路照明、植物生长等领域。