使用STM32 HAL庫(kù)讀寫環(huán)境光照度傳感器（BH1750）

本文將教大家如何快速使用STM32HAL庫(kù)讀取光照度數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)App實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光照度數(shù)據(jù)。

五分鐘免費(fèi)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，立即免費(fèi)體驗(yàn)：

 https://auth.tuya.com/?_source=7c8653b7bd61bf9239a1a6c12e52124d  

一.使用STM32CubeMX創(chuàng)建一個(gè)新工程

1.如下圖創(chuàng)建一個(gè)新工程：

2.如下圖選擇自己現(xiàn)有的STM32開(kāi)發(fā)板進(jìn)行開(kāi)發(fā)：

3.配置時(shí)鐘源

如果選擇使用外部高速時(shí)鐘（HSE），則需要在System Core中配置RCC；

如果使用默認(rèn)內(nèi)部時(shí)鐘（HSI），這一步可以略過(guò)；

下面工程我使用的是內(nèi)部時(shí)鐘，因此這一步是不需要的。

4.配置串口

NUCLEO-L476RG板載ST-Link并且虛擬了一個(gè)串口，原理圖如下：

使PC的串口與USART2之間連接。（打印日志口，同時(shí)也作為程序下載口）

接下來(lái)開(kāi)始如下圖配置USART2：

使用串口1和涂鴉模組WB3S通信（單片機(jī)和WB3S串口通信，采用透?jìng)鞯哪Ｊ剑?，串?配置如下圖所示：

5.配置IIC口

為了采集光照度數(shù)據(jù)（BH1750)，單片機(jī)采用I2C協(xié)議和光照度模塊進(jìn)行通信，采用I2C1，配置如下圖所示：

6.配置時(shí)鐘樹(shù)

STM32L4的最高主頻到80M，所以配置PLL，最后使HCLK=80Mhz即可：

7.生產(chǎn)工程設(shè)置

8.代碼生成設(shè)置

最后設(shè)置生成獨(dú)立的初始化文件：

9.生成代碼

點(diǎn)擊GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程如下:

10.用KEIL5打開(kāi)生成的代碼，然后開(kāi)始添加自己要實(shí)現(xiàn)的功能函數(shù)。

二.BH1750驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

1.硬件設(shè)計(jì)

BH1750 照度檢測(cè)模塊搭載一個(gè)BH1750FVI，BH1750FVI是兩線式串行總線接口（IIC）的16位數(shù)字輸出型環(huán)境光強(qiáng)度傳感器，利用它的高分辨率可以探測(cè)較大范圍內(nèi)的光照強(qiáng)度變化（1lx - 65535lx）。

BH1750的實(shí)物圖如下：

BH1750的原理圖如下：

管腳介紹

名稱VCCGNDSCLSDAADDR

功能描述3~5V供電參考地IIC時(shí)鐘線IIC數(shù)據(jù)線地址線

2.軟件設(shè)計(jì)

參考BH1750FVI數(shù)據(jù)手冊(cè)進(jìn)行編程。

BH1750的器件地址由ADDR端口的高低電平?jīng)Q定。

驅(qū)動(dòng)程序底層使用 HAL 庫(kù)的 IIC 初始化文件，包含如下頭文件：

發(fā)送命令的函數(shù)如下：

接收光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)的函數(shù)如下：

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的公式，編寫將從BH1750讀出的兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)強(qiáng)度值的函數(shù)（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)）：

驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)完成之后就可以開(kāi)始進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)功能的設(shè)計(jì)了。

三.平臺(tái)產(chǎn)品創(chuàng)建

??進(jìn)入涂鴉智能IoT平臺(tái)點(diǎn)擊“創(chuàng)建產(chǎn)品”（點(diǎn)擊以下鏈接）。這里不用糾結(jié)產(chǎn)品品類的選擇，重點(diǎn)是為了拿到MCU-SDK文件，實(shí)際使用時(shí)可以根據(jù)具體的產(chǎn)品修改sdk內(nèi)部的pid即可適配自己的產(chǎn)品。

 auth.tuya.com/?_source=7c8653b7bd61bf9239a1a6c12e52124d  

例如：點(diǎn)擊創(chuàng)建產(chǎn)品，選擇標(biāo)準(zhǔn)類目>電工>開(kāi)關(guān)。

（當(dāng)時(shí)為了測(cè)試用，所以選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類目，也可以在平臺(tái)上選擇其它品類去創(chuàng)建也是可以的）

選擇自定義方案，輸入產(chǎn)品名稱，選擇通訊協(xié)議為WIFI+藍(lán)牙，點(diǎn)擊創(chuàng)建產(chǎn)品。

根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的設(shè)備功能，創(chuàng)建好DP功能點(diǎn)。

創(chuàng)建好DP點(diǎn)之后，點(diǎn)擊設(shè)備面板，選擇自由配置面板，方便開(kāi)發(fā)調(diào)試，也可以選擇其它的面板。

面板創(chuàng)建好之后，點(diǎn)擊硬件開(kāi)發(fā)，對(duì)接方式選擇“涂鴉標(biāo)準(zhǔn)模組MCU SDK開(kāi)發(fā)”，模組選擇WB3S Wi-Fi&Bluetooth模組（在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中可選擇手上已有的涂鴉模組即可），固件選擇通用固件。

四.MCU SDK移植

平臺(tái)產(chǎn)品創(chuàng)建完之后，我們會(huì)獲取到一個(gè)MCU SDK包，之后就可以快速移植到MCU了。

在解壓后的文件夾中找到mcu_sdk相關(guān)源文件和頭文件，全部拷貝到我們創(chuàng)建好的工程模板里的MCU_SDK文件夾里；打開(kāi)上面創(chuàng)建好的工程，將mcu_sdk的源文件添加進(jìn)對(duì)應(yīng)組里，同時(shí)添加include paths：

點(diǎn)擊編譯，會(huì)崩出幾個(gè)error，接下來(lái)就需要按照出error的地方注釋提示一步步修改代碼。

uart_receive_input()為串口接收數(shù)據(jù)處理接口，只需將它放進(jìn)串口中斷即可，這里我們以串口1作為與模組通訊串口，調(diào)試中把串口2作為日志口，首先在main函數(shù)中添加串口1和串口2初始化代碼，并使能接收中斷（接收使能中斷已在串口初始化函數(shù)中體現(xiàn)）：

然后在stm32l4xx_it.c文件中添加中斷處理函數(shù)，然后包含 mcu_api.h文件并將uart_receive_input()接口添加進(jìn)去，添加完成后，刪除error注釋即可：

再來(lái)看下一個(gè)errror，由于我們上一步已經(jīng)通過(guò)中斷接收的形式實(shí)現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)接收處理了，這個(gè)多字節(jié)處理我們可以不用，直接把error注釋刪除即可。

下一個(gè)errror：

按照提示將該接口放在main函數(shù)的while循環(huán)內(nèi)即可，別忘了在 main.c 中包含 wifi.h 頭文件。

再來(lái)看下一個(gè)error:

同樣的，按照提示將該函數(shù)放到main函數(shù)開(kāi)頭部分即可。

然后是串口發(fā)送相關(guān)：

這里只需實(shí)現(xiàn)串口1的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)然后放進(jìn)去即可。使用STM32 HAL庫(kù)里面的串口單字節(jié)發(fā)送函數(shù)，以阻塞方式發(fā)送數(shù)據(jù)量，添加代碼如下：

然后是DP數(shù)據(jù)點(diǎn)上報(bào)相關(guān)的：

這里我們可以直接注釋掉error提示，在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中再實(shí)現(xiàn)該功能即可。

以下在主函數(shù)里面，添加光照度上報(bào)的數(shù)據(jù)。這里可以改成自己想要上報(bào)傳感器的數(shù)據(jù)。

最后是產(chǎn)測(cè)相關(guān)的：

一般開(kāi)發(fā)者不涉及生產(chǎn)測(cè)試的話直接刪除注釋不用管就行。

下圖這個(gè)紅色標(biāo)出的函數(shù)是進(jìn)行配網(wǎng)的，通過(guò)NUCLEO-L476開(kāi)發(fā)板上的用戶按鍵進(jìn)行配網(wǎng)連接。

修改完上述幾處地方后，再次編譯，顯示error全部消除，至此涂鴉MCU SDK就已移植完畢，后續(xù)可使用涂鴉模組調(diào)試助手進(jìn)行測(cè)試。涂鴉模組調(diào)試助手的使用方法可參考調(diào)試助手文檔。

五.實(shí)驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試展示

通過(guò)之前配置好的面板，通過(guò)涂鴉智能APP進(jìn)行配網(wǎng)實(shí)時(shí)采集光照度傳感器的數(shù)據(jù)。

五分鐘免費(fèi)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，立即免費(fèi)體驗(yàn)：

 https://auth.tuya.com/?_source=7c8653b7bd61bf9239a1a6c12e52124d