BH1750光照傳感器超詳細(xì)攻略(從原理到代碼講解，看完你就懂了)

一、前言

之所以寫(xiě)這篇文章，原因有兩個(gè)。

一是：有個(gè)師弟跟我說(shuō)我發(fā)布的文章都偏向于工作者，能不能寫(xiě)一些大學(xué)生能用到的東西，我想了一下，確實(shí)是，我寫(xiě)的文章大多是我在工作中總結(jié)出來(lái)的心得，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)確實(shí)有點(diǎn)難以理解。

二是：我覺(jué)得這個(gè)光照傳感器很多大學(xué)生都能用到，但是網(wǎng)上的教程雖多卻也不一定能夠幫助大家深入了解這款傳感器。大家更多的是看完攻略之后能夠驅(qū)動(dòng)，但是其實(shí)并不了解它的工作原理，想要在光照傳感器的基礎(chǔ)上增加別的功能也無(wú)從下手。

所以，我覺(jué)得我還是有必要寫(xiě)一篇更加詳細(xì)更加深入的攻略來(lái)幫助大家理解。我覺(jué)得能驅(qū)動(dòng)一個(gè)芯片和會(huì)驅(qū)動(dòng)一個(gè)芯片是不一樣的，如果你學(xué)會(huì)了如何去驅(qū)動(dòng)一個(gè)芯片，那么換了別的類(lèi)似的芯片你也能夠得舉一反三。不然的話你每次換一個(gè)芯片都只能去找人家寫(xiě)好的代碼。

好了，廢話不多說(shuō)了，BH1750的講解馬上開(kāi)始。（注：請(qǐng)一定要從頭到尾看下去，粗略看一下也行，因?yàn)閮?nèi)容是環(huán)環(huán)相扣的，一直看，一直爽?。。。?/p>

我再多說(shuō)一句，就一句，真的，接下來(lái)我講的所有代碼以及相關(guān)的所有文件都可以免費(fèi)發(fā)給你們，鏈接在文章底部，自己去下載吧。

除了本文這個(gè)驅(qū)動(dòng)外，還有另外一種使用方法，可以參考我發(fā)布的博文：

基于stm32驅(qū)動(dòng)bh1750光照傳感器的一種超簡(jiǎn)單的編程方法

二、芯片介紹

BH1750FVI是一款數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成芯片。某寶上面很多寫(xiě)著GY30模塊，那些其實(shí)也是用BH1750FVI芯片，只不過(guò)是它把BH1750FVI芯片以及外圍的一些電路做到了一個(gè)板子上面，然后把BH1750FVI的通訊引腳引出來(lái)方便你們用單片機(jī)控制而已。（話說(shuō)大部分國(guó)產(chǎn)芯片都是這個(gè)套路，把人家的芯片拿過(guò)來(lái)，加一點(diǎn)外圍電路，然后重新包一層外殼，換個(gè)型號(hào)，就變成自己的產(chǎn)品了）

電路工作原理：如圖1所示，BH1750的內(nèi)部由光敏二極管、運(yùn)算放大器、ADC采集、晶振等組成。PD二極管通過(guò)光生伏特效應(yīng)將輸入光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大電路放大后，由ADC采集電壓，然后通過(guò)邏輯電路轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ)在內(nèi)部的寄存器中（注：進(jìn)入光窗的光越強(qiáng)，光電流越大，電壓就越大，所以通過(guò)電壓的大小就可以判斷光照大小，但是要注意的是電壓和光強(qiáng)雖然是一一對(duì)應(yīng)的，但不是成正比的，所以這個(gè)芯片內(nèi)部是做了線性處理的，這也是為什么不直接用光敏二極管而用集成IC的原因）。

BH1750引出了時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線，單片機(jī)通過(guò)I2C協(xié)議可以與BH1750模塊通訊，可以選擇BH1750的工作方式，也可以將BH1750寄存器的光照度數(shù)據(jù)提取出來(lái)。

引腳定義：

三、IIC通訊介紹

IIC通訊過(guò)程簡(jiǎn)介

既然BH1750是用IIC通訊的，那么我們就要先了解IIC的通訊原理。IIC由時(shí)鐘線(SCL)和數(shù)據(jù)線(SDA)組成。時(shí)鐘線，聽(tīng)這個(gè)名字就知道和時(shí)間有關(guān)系，沒(méi)錯(cuò)，它其實(shí)管理著IIC的通訊時(shí)間。而數(shù)據(jù)線，顧名思義就是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的線。那么時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線它們是什么關(guān)系呢？你可以把時(shí)鐘線理解為紅綠燈，高電平是綠燈，低電平是紅燈，而數(shù)據(jù)線傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)則相當(dāng)于一輛汽車(chē)，高電平是奔馳，低電平是寶馬。當(dāng)綠燈亮了的時(shí)候，汽車(chē)就可以過(guò)去，只不過(guò)這里的交通規(guī)則是每亮一次綠燈，只能通過(guò)一輛汽車(chē)。所以，IIC通訊的過(guò)程就是紅綠燈交替閃爍（也就是時(shí)鐘線輸出方波脈沖），汽車(chē)跟著一輛一輛的過(guò)去，過(guò)去的是奔馳，就是傳輸了一個(gè)“1”，過(guò)去的寶馬，就是傳輸了一個(gè)“0”，連續(xù)傳輸8次，就可以組成一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，也就是一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，反復(fù)這個(gè)過(guò)程就能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的通訊。

好，上面已經(jīng)大概講解了IIC的通訊過(guò)程，那么下面來(lái)補(bǔ)充一些細(xì)節(jié)。IIC通訊的兩個(gè)設(shè)備是有主從關(guān)系的，比如我們的單片機(jī)在這里就是主設(shè)備，BH1750是從設(shè)備。

時(shí)鐘線是由主設(shè)備輸出，從設(shè)備輸入的，也就是單片機(jī)和BH1750通訊的時(shí)候，單片機(jī)的IO口要給SCL引腳輸出一個(gè)方波脈沖，因?yàn)镮IC設(shè)備支持的最大通訊頻率一般都是400kHz，也就是說(shuō)一個(gè)時(shí)鐘周期（一個(gè)高電平加一個(gè)低電平為一個(gè)周期）不能小于2.5us。單片機(jī)輸出時(shí)鐘的時(shí)候一定要注意高低電平延時(shí)的時(shí)間，延時(shí)的時(shí)間越長(zhǎng)，通訊的速率越慢。另外，時(shí)鐘線不會(huì)一直輸出脈沖，只會(huì)在需要通訊的時(shí)候輸出，并且要遵循一定的規(guī)則。需要通訊的時(shí)候時(shí)鐘線先要輸出一個(gè)“起始信號(hào)”告訴從設(shè)備我要開(kāi)始通訊了，其實(shí)就是電平由高到低跳變，但是這個(gè)高電平的持續(xù)時(shí)間不能太短，具體最少要多少時(shí)間需要看芯片手冊(cè)，反正延長(zhǎng)一點(diǎn)準(zhǔn)沒(méi)錯(cuò)。然后再根據(jù)固定的時(shí)間輸出高低脈沖，直到到了要停止通訊的時(shí)候，時(shí)鐘線要輸出一個(gè)“結(jié)束信號(hào)”告訴從設(shè)備我不通訊了，其實(shí)就是電平一直拉高。

而數(shù)據(jù)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是雙向的，單片機(jī)可以給BH1750發(fā)數(shù)據(jù)，也可以讀取BH1750的數(shù)據(jù)（也就是BH1750給單片機(jī)發(fā)）。需要注意的，單片機(jī)給BH1750發(fā)的數(shù)據(jù)不是隨便發(fā)的，也要符合一定的規(guī)則。首先，單片機(jī)要先發(fā)一個(gè)器件地址（器件地址是7位的，詳細(xì)的內(nèi)容我后面再說(shuō)），再發(fā)送一個(gè)讀寫(xiě)位（0表示是寫(xiě)入，1表示讀?。?，器件地址和讀寫(xiě)位加起來(lái)剛好是一個(gè)字節(jié)，然后BH1750會(huì)給你回一個(gè)應(yīng)答位，意思就是“我收到了”。然后單片機(jī)就可以接著發(fā)送數(shù)據(jù)了，每次都是以1個(gè)字節(jié)為間隔發(fā)。收也是類(lèi)似的，只是把單片機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)改成收數(shù)據(jù)，這里就不多說(shuō)了，后面會(huì)詳細(xì)講。（注：器件地址是用來(lái)區(qū)分從設(shè)備的，因?yàn)橛袝r(shí)候同一根時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線可能會(huì)連接多個(gè)從設(shè)備，也就是說(shuō)主設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)所有的從設(shè)備都可以收到，所以主設(shè)備要先發(fā)送一個(gè)器件地址，告訴所有的從設(shè)備我是給哪個(gè)設(shè)備發(fā)命令，其他設(shè)備收到了也不要執(zhí)行）。

IIC通訊實(shí)例

下面我們看一個(gè)實(shí)際的例子。圖2是OPT3001通訊的讀寫(xiě)過(guò)程，（OPT3001是我在項(xiàng)目中用到一款低功耗光照傳感器，和BH1750類(lèi)似，也是IIC通訊協(xié)議，感興趣的同學(xué)可以看一下我發(fā)之前的博文，有講解這個(gè)IC的驅(qū)動(dòng)方式），看懂了這個(gè)圖你就理解IIC的通訊方式了，你就可以當(dāng)著博主的面大聲地說(shuō)“你寫(xiě)的博文有毛用，你說(shuō)的我全都知道”，如果你還有不理解的地方，那么就坐下來(lái)好好聽(tīng)我解說(shuō)吧。

首先，我們看一下IIC的寫(xiě)入過(guò)程，最左邊先是有一個(gè)“Start by Master”，也就是單片機(jī)先給一個(gè)“起始信號(hào)”，然后后面接著傳輸了8位數(shù)據(jù)（1 0 0 0 1 A1 A0 R/W）。其中，“1 0 0 0 1 A1 A0”是器件地址，因?yàn)檫@里的器件地址有4個(gè)可選，所以用了A1和A0表示，（注：BH1750只有2個(gè)器件地址），“R/W”是讀寫(xiě)位，上面我有說(shuō)到，這里是寫(xiě)入，所以這里的R/W應(yīng)該是一個(gè)“0”。 接著是“ACK by OPT3001”，這是從設(shè)備給主設(shè)備發(fā)的應(yīng)答，就是說(shuō)“你發(fā)的數(shù)據(jù)我收到了，你可以接著發(fā)了”，然后接下來(lái)的RA7-RA0是寄存器地址（因?yàn)榧拇嫫鞑恢挂粋€(gè)所以要先發(fā)地址，告訴它你接下來(lái)要把數(shù)據(jù)存到哪里），再后面的D15-D0是兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（這些數(shù)據(jù)就是存到前面發(fā)的那個(gè)地址的寄存器里面）。

讀取的過(guò)程和寫(xiě)入類(lèi)似，先是“起始信號(hào)”，再是器件地址+讀寫(xiě)位，接著是應(yīng)答，然后開(kāi)始接收數(shù)據(jù)（單片機(jī)的IO口要從輸出改成輸入了），D15-D0是接收到兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，“ACK by Master”是單片機(jī)給OPT3001發(fā)的應(yīng)答。（只要是接收的一方都要發(fā)應(yīng)答，不應(yīng)答的話通訊就會(huì)結(jié)束，比如讀取的第二個(gè)字節(jié)后面的“No ACK by Master”）

好，如果你能堅(jiān)持看到這里，那我敬你是條漢子?。∪绻憧炊?，那么恭喜你，如果沒(méi)看懂，那也沒(méi)關(guān)系，上面那是IIC一般的通訊方式，后面BH1750的通訊要更加簡(jiǎn)單。

(問(wèn)：那你為什么不直接講BH1750。答：我喜歡，你咬我呀，略略略….啪，略略啪，略別別….我錯(cuò)了。)

BH1750的通訊過(guò)程

其實(shí)前面之所以要先講這個(gè)OPT3001而不是直接講BH1750，是因?yàn)锽H1750的IIC其實(shí)算是一個(gè)簡(jiǎn)化版的，不具有通用性，你學(xué)會(huì)了OPT3001的通訊方法，你再去驅(qū)動(dòng)BH1750就很簡(jiǎn)單，相反，如果你只會(huì)驅(qū)動(dòng)BH1750，那么換成別的IIC的芯片你就不一定會(huì)了。

好了，接下來(lái)我們來(lái)看一下BH1750的通訊，BH1750的通訊過(guò)程可以分成5步，中間3步如圖3所示。

(啪啪，問(wèn)：為什么要用英文的圖，別以為我不知道有中文版的手冊(cè)，說(shuō)你是不是在裝*。答：冤枉，真不是，那個(gè)中文版的圖太糊了，而且英文版其實(shí)也不影響大家去看，老實(shí)說(shuō)我是一個(gè)英語(yǔ)學(xué)渣，我還寫(xiě)了一篇博文講述一個(gè)學(xué)渣如何看懂英文數(shù)據(jù)手冊(cè)，有興趣的同學(xué)可以看一下。真不是打廣告哦。)

第1步：發(fā)送上電命令。（上電命令是0x01）。

因?yàn)檫@里沒(méi)有圖，我就不詳細(xì)說(shuō)了，發(fā)送的過(guò)程和第2步基本一致。就是把測(cè)量命令(0x10)改成上電命令(0x01)。

第2步：發(fā)送測(cè)量命令。

下面圖片上的例子，ADDR引腳是接GND的，發(fā)送的測(cè)量命令是“連續(xù)高分辨率測(cè)量(0x10)”。

發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程和之前講的OPT3001寫(xiě)入的過(guò)程基本一樣，先是“起始信號(hào)(ST)”，接著是“器件地址+讀寫(xiě)位”（器件地址我在上面引腳定義那里有寫(xiě)），然后是應(yīng)答位，緊接著就是測(cè)量的命令“00010000”（關(guān)于測(cè)量命令，下面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明），然后應(yīng)答，最后是“結(jié)束信號(hào)(SP)”。（相比于OPT3001的寫(xiě)入過(guò)程，BH1750少了一個(gè)發(fā)送寄存器地址的步驟，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)寄存器，所以就沒(méi)必要了）

第3步：等待測(cè)量結(jié)束。

測(cè)量的時(shí)間手冊(cè)上面有寫(xiě)，我這里就不列出來(lái)了，高分辨率連續(xù)測(cè)量需要等待的時(shí)間最長(zhǎng)，手冊(cè)上面寫(xiě)的是平均120ms，最大值180ms，所以為了保證每次讀取到的數(shù)據(jù)都是最新測(cè)量的，程序上面可以延時(shí)200ms以上，當(dāng)然也不用太長(zhǎng)，浪費(fèi)時(shí)間。如果你用別的測(cè)量模式，等待時(shí)間都比這個(gè)模式要短。

第4步：讀取數(shù)據(jù)。

先是“起始信號(hào)(ST)”，接著是“器件地址+讀寫(xiě)位”，然后是應(yīng)答位，緊接著接收1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（單片機(jī)在這個(gè)時(shí)候要把SDA引腳從輸出改成輸入了），然后給BH1750發(fā)送應(yīng)答，繼續(xù)接收1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，然后不應(yīng)答（因?yàn)槲覀兘邮盏臄?shù)據(jù)只有2個(gè)字節(jié)，收完就可以結(jié)束通訊了），最后是“結(jié)束信號(hào)(SP)”。

第5步：計(jì)算結(jié)果。

接收完兩個(gè)字節(jié)還不算完成，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)還不是測(cè)量出來(lái)的光照強(qiáng)度值，我們還需要進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式是：光照強(qiáng)度 =(寄存器值[15:0] * 分辨率) / 1.2 （單位：勒克斯lx）

因?yàn)槲覀儚腂H1750寄存器讀出來(lái)的是2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，先接收的是高8位[15:8]，后接收的是低8位[7:0]，所以我們需要先把這2個(gè)字節(jié)合成一個(gè)數(shù)，然后乘上分辨率，再除以1.2即可得到光照值。

例如：我們讀出來(lái)的第1個(gè)字節(jié)是0x12(0001 0010)，第2個(gè)字節(jié)是0x53(0101 0011)，那么合并之后就是0x1253(0001 0010 0101 0011)，換算成十進(jìn)制也就是4691，乘上分辨率（我用的分辨率是1），再除以1.2，最后等于3909.17 lx。

四、BH1750的命令

BH1750所有的命令都在圖4。這次我用的是中文版的圖，方便大家看，有點(diǎn)糊勿怪。 這里的指令雖然多，但是實(shí)際上如果僅僅是測(cè)光照值，只用兩條就夠了，通電指令和測(cè)量指令。這里的幾條測(cè)量指令我就不詳細(xì)說(shuō)了，手冊(cè)上是有講的，如果后面你們需要的話我再補(bǔ)上吧。寄存器也只有一個(gè)，沒(méi)什么好說(shuō)的。（才不是因?yàn)閼幸膊皇且驗(yàn)樘焯於家影啵?/p>

五、BH1750編程教學(xué)

下面的編程我以stm32為例，其實(shí)換成51，stm8或者別的單片機(jī)，程序也基本一樣的，不同的單片機(jī)在程序上只是引腳配置的寫(xiě)法不太一樣，別的基本沒(méi)差別。

我的這個(gè)程序是用OLED顯示光照強(qiáng)度的，想用串口，藍(lán)牙或者別的方式也可以。

注：我下面展示的程序跟我發(fā)給你們的工程會(huì)有一點(diǎn)不一樣，主要是備注，因?yàn)闉榱俗屇銈兏美斫?，我展示的代碼是加了很多備注的，而工程是以前的，備注會(huì)少一點(diǎn)。

1、IIC驅(qū)動(dòng)代碼

//IIC的驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)必要自己去寫(xiě)，能夠看懂每一個(gè)函數(shù)的作用，知道IIC的通訊過(guò)程即可，我這里用的是正點(diǎn)原子的例程
//IIC通訊最基本的幾個(gè)函數(shù)是：起始信號(hào)，結(jié)束信號(hào)，發(fā)送應(yīng)答(或不應(yīng)答)，發(fā)送1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，接收1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//這些我前面都有講到，如果你前面看懂了，將上面OPT3001的時(shí)序圖和這個(gè)程序結(jié)合起來(lái)看你就很容易想明白

//閑話（可以跳過(guò)）：這一份程序是以前大學(xué)做項(xiàng)目的時(shí)候?qū)懙?，其?shí)大部分都是抄的，當(dāng)時(shí)對(duì)程序的理解也是一知半解
//現(xiàn)在回頭看，發(fā)現(xiàn)這個(gè)程序的兼容性很差
//雖然在這個(gè)工程上面運(yùn)行是沒(méi)有問(wèn)題的，但是如果移植到別的工程或者用別的單片機(jī)，需要改動(dòng)的地方就很多了
//比如引腳的拉高拉低，這里是直接寫(xiě)“SDA=1;”，但是這個(gè)SDA的定義是在正點(diǎn)原子自己寫(xiě)的一個(gè)庫(kù)里面的
//如果你用別的工程，沒(méi)有把這個(gè)庫(kù)加進(jìn)來(lái)，那么這個(gè)定義就不成立了
//最好的寫(xiě)法我覺(jué)得是分成兩個(gè)定義SDA_High和SDA_Low
//然后在頭文件聲明#define SDA_High GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0) 
//#define SDA_GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0) 
//這樣寫(xiě)的好處是如果要移植，只需要把 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0) 這部分換掉就行了
//比如用51，我們就可以把GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)換成P1_0=1
//同樣的IIC通訊的延時(shí)函數(shù)delay_us，這里用的是定時(shí)器，也是要用到正點(diǎn)原子的庫(kù)delay.c
//其實(shí)這里我覺(jué)得可以用for函數(shù)延時(shí)，因?yàn)檠訒r(shí)的時(shí)間比較短，也不需要很精確
//如果換了一個(gè)單片機(jī)，晶振頻率不同，只需要改一下for函數(shù)延時(shí)的次數(shù)
//然后用示波器量一下這個(gè)時(shí)間，確保是在正常通訊的時(shí)間范圍內(nèi)即可

/***起始信號(hào)***/
void BH1750_Start()
{
  SDA=1;                    //拉高數(shù)據(jù)線
  SCL=1;                   //拉高時(shí)鐘線
  delay_us(5);                 //延時(shí)
  GPIO_ResetBits(bh1750_PORT, sda);                    //產(chǎn)生下降沿
  delay_us(5);                 //延時(shí)
  GPIO_ResetBits(bh1750_PORT, scl);                    //拉低時(shí)鐘線
}

/*****停止信號(hào)******/
void BH1750_Stop()
{
    SDA=0;                   //拉低數(shù)據(jù)線
    SCL=1;                      //拉高時(shí)鐘線
    delay_us(5);                 //延時(shí)
    GPIO_SetBits(bh1750_PORT, sda);                    //產(chǎn)生上升沿
    delay_us(5);                 //延時(shí)
}

/**************************************
發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
入口參數(shù):ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void BH1750_SendACK(int ack)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = sda;
  GPIO_Init(bh1750_PORT, &GPIO_InitStruct);  
	
	if(ack == 1)   //寫(xiě)應(yīng)答信號(hào)
		SDA=1; 
	else if(ack == 0)
		SDA=0; 
	else
		return;			
  SCL=1;     //拉高時(shí)鐘線
  delay_us(5);                 //延時(shí)
  SCL=0;      //拉低時(shí)鐘線
  delay_us(5);                //延時(shí)
}

/**************************************
接收應(yīng)答信號(hào)
**************************************/
int BH1750_RecvACK()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;  /*這里一定要設(shè)成輸入上拉，否則不能讀出數(shù)據(jù)*/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=sda;
  GPIO_Init(bh1750_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
  SCL=1;            //拉高時(shí)鐘線
  delay_us(5);               //延時(shí)	
  if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,sda)==1)//讀應(yīng)答信號(hào)
    mcy = 1 ;  
  else
    mcy = 0 ;				
  SCL=0;                    //拉低時(shí)鐘線
  delay_us(5);                 //延時(shí)
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_Init(bh1750_PORT,&GPIO_InitStruct);
  return mcy;
}

/**************************************
向IIC總線發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
**************************************/
void BH1750_SendByte(uchar dat)//dat是要發(fā)送的一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
{
  uchar i;
  for (i=0; i<8; i++)         //8位計(jì)數(shù)器
  {
	if( 0X80 & dat )         	//如果要發(fā)送的是1
      GPIO_SetBits(bh1750_PORT,sda);
    else                        //如果要發(fā)送的是0    
      GPIO_ResetBits(bh1750_PORT,sda);
	dat <<= 1;      //for循環(huán)每執(zhí)行一次，要發(fā)送的數(shù)據(jù)左移1位，循環(huán)8次就把一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去了
    SCL=1;               //拉高時(shí)鐘線
    delay_us(5);             //延時(shí)
    SCL=0;                //拉低時(shí)鐘線
    delay_us(5);            //延時(shí)
  }
  BH1750_RecvACK();
}

/**************************************
在IIC總線接收一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
**************************************/
uchar BH1750_RecvByte()
{
  uchar i;
  uchar dat = 0;  //dat是存放接收到的一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
  uchar bit;
	
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   /*這里一定要設(shè)成輸入上拉，否則不能讀出數(shù)據(jù)*/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = sda;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(bh1750_PORT,&GPIO_InitStruct );
	
  GPIO_SetBits(bh1750_PORT,sda);          //使能內(nèi)部上拉,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù),
  for (i=0; i<8; i++)         //8位計(jì)數(shù)器
  {
    dat <<= 1;       //循環(huán)8次，每次接收一個(gè)位，8次之后完成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的接收
    SCL=1;               //拉高時(shí)鐘線
    delay_us(5);             //延時(shí)
			
	if( SET == GPIO_ReadInputDataBit(bh1750_PORT,sda))//讀取SDA引腳的電平，如果是高電平，就是傳輸“1”
      bit = 0X01;
    else                     //電平傳輸?shù)氖恰?”
      bit = 0x00;  
	dat |= bit;           //讀數(shù)據(jù)    
	SCL=0;                //拉低時(shí)鐘線
    delay_us(5);          //延時(shí)
  }		
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_Init(bh1750_PORT, &GPIO_InitStruct );
  return dat;
}

2、BH1750寫(xiě)入和讀取的函數(shù)

//上面講了IIC的幾個(gè)基本的函數(shù)，包括了發(fā)送1字節(jié)和接收1字節(jié)
//但是和BH1750通訊，不僅僅是發(fā)送1個(gè)字節(jié)或者接收1個(gè)字節(jié)那么簡(jiǎn)單
//我們對(duì)BH1750發(fā)送命令的時(shí)候，是要先發(fā)送器件地址+寫(xiě)入位，然后發(fā)送指令
//讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要先發(fā)送器件地址+讀取位，然后連續(xù)讀取2個(gè)字節(jié)
//如果我上面說(shuō)的你都懂了，那么你就可以去看代碼了，如果能跟時(shí)序圖一一對(duì)應(yīng)上，你就理解代碼了

//另外，如果你用的不是BH1750，而是別的IIC通訊的芯片，這兩個(gè)函數(shù)的寫(xiě)法可能也是不同的
//比如OPT3001，發(fā)送命令的時(shí)候不僅發(fā)發(fā)送命令數(shù)據(jù)還需要發(fā)送寄存器地址，所以一般函數(shù)定義的時(shí)候就要定義兩個(gè)變量
//又或者一些命令是兩個(gè)字節(jié)的，那么你定義的變量類(lèi)型就需要注意了，函數(shù)里面也需要多發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//這里不理解也無(wú)所謂，不影響學(xué)習(xí)BH1750的驅(qū)動(dòng)，以后你做項(xiàng)目用到了別的芯片你可能就突然理解了

//寫(xiě)入指令
void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address)//REG_Address是要寫(xiě)入的指令
{
  BH1750_Start();                  //起始信號(hào)
  BH1750_SendByte(SlaveAddress);   //發(fā)送設(shè)備地址+寫(xiě)信號(hào)
  BH1750_SendByte(REG_Address);    //寫(xiě)入指令
  BH1750_Stop();                   //發(fā)送停止信號(hào)
}

//讀取指令
void mread(void)
{   
  uchar i;	
  BH1750_Start();                          //起始信號(hào)
  BH1750_SendByte(SlaveAddress+1);         //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號(hào)

  //注意：這里的for函數(shù)的i<2和下面的if函數(shù)的i==2，我發(fā)現(xiàn)以前的工程寫(xiě)的居然是3
  //這里其實(shí)我們只需要讀取2個(gè)字節(jié)就行了，后面的合成數(shù)據(jù)也是只用了BUF的前2個(gè)字節(jié)
  //工程文件我沒(méi)改，這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序以前也用在了多個(gè)項(xiàng)目上，讀取3個(gè)字節(jié)肯定是也可以正常運(yùn)行的
  //但是我覺(jué)得還是改成2比較好，你們可以測(cè)試一下改成2有沒(méi)有問(wèn)題，測(cè)試之后一定要告訴我結(jié)果，謝謝!!
  for (i=0; i<2; i++)                      //連續(xù)讀取2個(gè)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到BUF里面
  {
    BUF[i] = BH1750_RecvByte();          //BUF[0]存儲(chǔ)高8位，BUF[1]存儲(chǔ)低8位
    if (i == 1)
    {
      BH1750_SendACK(1);                //最后一個(gè)數(shù)據(jù)需要回NOACK
    }
    else
    {		
      BH1750_SendACK(0);                //回應(yīng)ACK
    }
  }
  BH1750_Stop();                          //停止信號(hào)
  delay_ms(5);
}

3、BH1750初始化函數(shù)

//初始化BH1750，根據(jù)需要請(qǐng)參考pdf進(jìn)行修改****
void Init_BH1750()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  /*開(kāi)啟GPIOB的外設(shè)時(shí)鐘*/ 
  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = sda | scl ;
  GPIO_Init(bh1750_PORT,&GPIO_InitStruct); 
	
  Single_Write_BH1750(0x01);  
  delay_ms(180);            //延時(shí)180ms
}

4、獲取光照度函數(shù)

float read_BH1750(void)
{
  int dis_data;                       //變量	
  float temp1;
  float temp2;
  Single_Write_BH1750(0x01);   //發(fā)送上電命令(0x01)
  Single_Write_BH1750(0x10);   //發(fā)送高分辨率連續(xù)測(cè)量命令(0x10)
  delay_ms(200); //等待測(cè)量結(jié)束，其實(shí)延時(shí)180ms就行了，延時(shí)200ms只是預(yù)留多一點(diǎn)時(shí)間，保證通訊萬(wàn)無(wú)一失
  mread();       //連續(xù)讀出數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在BUF中
  dis_data=BUF[0];
  dis_data=(dis_data<<8)+BUF[1]; //2個(gè)字節(jié)合成數(shù)據(jù) 
  temp1=dis_data/1.2;//計(jì)算光照度
  temp2=10*dis_data/1.2;//把光照度放大10倍，目的是把小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)據(jù)也提取出來(lái)	
  temp2=(int)temp2%10;//求余得到小數(shù)點(diǎn)后一位
  OLED_ShowString(87,2,".",12); //OLED顯示小數(shù)點(diǎn)
  OLED_ShowNum(94,2,temp2,1,12);//OLED顯示小數(shù)	
  return temp1;//返回整數(shù)部分
}
//這里寫(xiě)的程序還是有點(diǎn)亂的，小數(shù)部分直接在read_BH1750()顯示，整數(shù)部分返回，在main()函數(shù)調(diào)用的時(shí)候顯示
//這...其實(shí)最好是要么都在這個(gè)函數(shù)顯示，要么把temp1和temp2改成全局變量，然后都在main函數(shù)顯示
//這個(gè)變量的名字也是[捂臉]，算了算了，往事不堪回首。要吐槽的地方有點(diǎn)多，也沒(méi)時(shí)間去一一改了
//不過(guò)其實(shí)也不影響你們學(xué)IIC通訊的編程方式，就這樣吧

5、main函數(shù)

int main(void)
{ 
  float light;
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組2
  delay_init();	    	 //延時(shí)函數(shù)初始化	  
  uart_init(9600);	 	//串口初始化為9600
  LED_Init();				//初始化與LED連接的硬件接口
  Init_BH1750();       //初始化BH1750
  OLED_Init();     //初始化OLED
  OLED_Clear();     //清屏
	
  while(1)
  {
    	light=read_BH1750();  //讀取BH1750的光強(qiáng)數(shù)據(jù)
		OLED_ShowString(0,2,"light:",12);  //顯示光照強(qiáng)度
		OLED_ShowNum(48,2,light,6,12);	//顯示光照度
		OLED_ShowString(110,2,"lx",12); //顯示“l(fā)x”
		if(light<100)//光照度小于100lx，點(diǎn)亮LED燈
		{
			LED1=0;
			OLED_ShowString(38,5,"LED-ON ",12);
		}
		else
		{
			LED1=1;
			OLED_ShowString(38,5,"LED-OFF",12);
		}
  }		
}	

六、測(cè)試

我這個(gè)程序是大學(xué)的時(shí)候做的一個(gè)課程設(shè)計(jì)，現(xiàn)在也沒(méi)有實(shí)物可以測(cè)試了，我就發(fā)我以前報(bào)告里的圖給你們看一下效果吧。圖5是亮度大于100lx的時(shí)候，圖6是低于100lx的時(shí)候。

七、總結(jié)

要驅(qū)動(dòng)BH1750，或者其他IIC通訊的芯片，最好還是先了解IIC通訊的時(shí)序，了解通訊的原理，然后才是寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序也可以分成三部分，第一部分是IIC通訊基本的協(xié)議（一般抄就完事了），第二部分是芯片的讀寫(xiě)過(guò)程，需要根據(jù)實(shí)際芯片的通訊方式寫(xiě)。第三部分是指令控制相關(guān)的函數(shù)，BH175比較簡(jiǎn)單，只有測(cè)量和計(jì)算。有些可能還有多個(gè)設(shè)置不同的模式的函數(shù)，校驗(yàn)數(shù)據(jù)的函數(shù)等等，不過(guò)它們其實(shí)都是發(fā)送指令，只是發(fā)不同的指令執(zhí)行不同的操作而已。

OPT3001的驅(qū)動(dòng)教程你們可以大概看一下：https://blog.csdn.net/ShenZhen_zixian/article/details/102876443

最后再說(shuō)點(diǎn)閑話吧，寫(xiě)到這里剛好有點(diǎn)感觸，其實(shí)寫(xiě)博文的初衷只是為了把工作中總結(jié)出來(lái)的一些經(jīng)驗(yàn)記錄下來(lái)，加強(qiáng)記憶。因?yàn)橄裎覀冞@種做硬件研發(fā)的，經(jīng)驗(yàn)是最值錢(qián)的，然后上傳資源也只是為了賺點(diǎn)積分，因?yàn)檫€在大學(xué)那會(huì)想下載別人的程序的時(shí)候總是恨自己沒(méi)有積分。后來(lái)發(fā)現(xiàn)我寫(xiě)的博文和上傳的資源能夠幫助到一些人，所以我就一直堅(jiān)持著更新，哪怕每天加班也會(huì)抽空寫(xiě)一下文章寫(xiě)一下代碼，即使我自己賺的積分其實(shí)一次都沒(méi)用過(guò)?？赡苓@就是傳承吧，以前遇到問(wèn)題的時(shí)候總能在前輩的博文中找到答案，現(xiàn)在輪到自己分享自己的經(jīng)驗(yàn)給后來(lái)者了，希望我的文章也能夠幫助到你。

本文用到的工程源碼可以在下面的鏈接下載：

源碼下載鏈接1：https://pan.baidu.com/s/1HnedCg3sC4HU8iEOf4dYOw ，提取碼：xs8o
源碼下載鏈接2：https://pan.baidu.com/s/1QOC01P5M99LzP4i1Voro6g，提取碼：abcd

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