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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。
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

四.BH1750模块原理图

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

六.GD32单片机BH1750模块实验

硬件准备：

STLINK接GD32F103C8T6开发板，STLINK接电脑USB口。

在这里插入图片描述

主要代码

/***************************************************************************//**
  文件: main.c
  作者: Zhengyu https://gzwelink.taobao.com
  版本: V1.0.0
  时间: 202101201
  平台:MINI-GD32F103C8T6开发板

*******************************************************************************/
#include "gd32f10x.h"
#include "gd32f10x_libopt.h"
#include "systick.h"
#include "oled.h"
#define I2C1_SLAVE_ADDRESS7    0x46
void i2c_config(void)
{
    /* configure I2C1 clock */
    i2c_clock_config(I2C1, 100000, I2C_DTCY_2);
    /* configure I2C1 address */
    i2c_mode_addr_config(I2C1, I2C_I2CMODE_ENABLE, I2C_ADDFORMAT_7BITS, I2C1_SLAVE_ADDRESS7);
    /* enable I2C1 */
    i2c_enable(I2C1);
    /* enable acknowledge */
    i2c_ack_config(I2C1, I2C_ACK_ENABLE);
}
//写入1字节数据到BH170,设备地址0x46
void BH170_WriteReg(uint8_t reg_add)
{

	  /* wait until I2C bus is idle */
    while(i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_I2CBSY));

    /* send a start condition to I2C bus */
    i2c_start_on_bus(I2C1);

    /* wait until SBSEND bit is set */
    while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_SBSEND));

    /* send slave address to I2C bus*/
    i2c_master_addressing(I2C1, I2C1_SLAVE_ADDRESS7, I2C_TRANSMITTER);

    /* wait until ADDSEND bit is set*/
    while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_ADDSEND));

    /* clear ADDSEND bit */
    i2c_flag_clear(I2C1, I2C_FLAG_ADDSEND);
 

		/* send a data byte */
		i2c_data_transmit(I2C1,reg_add);
		/* wait until the transmission data register is empty*/
		while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_TBE));
		 i2c_stop_on_bus(I2C1);
  
}

//读取BH170数据,设备地址0x46
void BH170_ReadData(unsigned char*Read)
{

	
	 /* wait until I2C bus is idle */
    while(i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_I2CBSY));
    /* send a start condition to I2C bus */
    i2c_start_on_bus(I2C1);
    /* wait until SBSEND bit is set */
    while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_SBSEND));
    /* send slave address to I2C bus */
    i2c_master_addressing(I2C1, I2C1_SLAVE_ADDRESS7, I2C_RECEIVER);
    /* disable ACK before clearing ADDSEND bit */
    i2c_ack_config(I2C1, I2C_ACK_DISABLE);
    /* wait until ADDSEND bit is set */
    while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_ADDSEND));
    /* clear ADDSEND bit */
    i2c_flag_clear(I2C1, I2C_FLAG_ADDSEND);
    /* Wait until the last data byte is received into the shift register */
    /* wait until the RBNE bit is set */
    while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_FLAG_RBNE));

    /* read a data from I2C_DATA */
    Read[0] = i2c_data_receive(I2C1);

    /* read a data from I2C_DATA */
    Read[1] = i2c_data_receive(I2C1);
    /* send a stop condition */
    i2c_stop_on_bus(I2C1);

	
}

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)
{
	rcu_ahb_clock_config(RCU_AHB_CKSYS_DIV1);//AHB主频是1分频
	systick_config();//系统主频108MHZ,采用外部晶振,由两个宏决定(__SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_HXTAL与HXTAL_VALUE)
	rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);//管脚复用时钟alternate function clock使能 
	delay_1ms(1000);//等待1秒
	rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);//GPIOB时钟使能
	gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11);//PB10要配置成I2C1 SCL,PB11要配置成I2C1 SDA
  	rcu_periph_clock_enable(RCU_I2C1);
	i2c_config();	
	OLED_Init();//OLED初始化  
	OLED_Clear();//OLED清屏 
	BH170_WriteReg(0x01);// power on
	BH170_WriteReg(0x10);//H- resolution mode
	HAL_Delay(180);
	
  /* USER CODE END 2 */

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

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		BH170_WriteReg(0x01);// power on
		BH170_WriteReg(0x10);//H- resolution mode
		HAL_Delay(180);//等待180ms
		BH170_ReadData(DataBuff);//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
		
	}	  
 
}

实验效果：

可以看到液晶屏显示光照强度值，单位lx，用手机手电筒照射模块，显示值会到20000 lx多以上。

七.工程源代码下载

通过网盘分享的文件：26.BH170光照强度检测实验.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1Ytg–OfSye8xHxrce7RvmA 提取码: yed3
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。

# 单片机 # 嵌入式硬件 # mcu
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