使用STM32 HAL庫讀寫環(huán)境光照度傳感器（BH1750）

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

實現(xiàn)功能：通過App實時監(jiān)測光照度數(shù)據(jù)。

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一.使用STM32CubeMX創(chuàng)建一個新工程

1.如下圖創(chuàng)建一個新工程：

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

3.配置時鐘源

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

如果使用默認(rèn)內(nèi)部時鐘（HSI），這一步可以略過；

下面工程我使用的是內(nèi)部時鐘，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，同時也作為程序下載口）

接下來開始如下圖配置USART2：

使用串口1和涂鴉模組WB3S通信（單片機(jī)和WB3S串口通信，采用透傳的模式），串口1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.配置時鐘樹

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打開生成的代碼，然后開始添加自己要實現(xiàn)的功能函數(shù)。

二.BH1750驅(qū)動程序設(shè)計

1.硬件設(shè)計

BH1750 照度檢測模塊搭載一個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較大范圍內(nèi)的光照強(qiáng)度變化（1lx - 65535lx）。

BH1750的實物圖如下：

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時鐘線IIC數(shù)據(jù)線地址線

2.軟件設(shè)計

參考BH1750FVI數(shù)據(jù)手冊進(jìn)行編程。

BH1750的器件地址由ADDR端口的高低電平?jīng)Q定。

驅(qū)動程序底層使用 HAL 庫的 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)手冊中給出的公式，編寫將從BH1750讀出的兩個字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)強(qiáng)度值的函數(shù)（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)）：

驅(qū)動程序設(shè)計完成之后就可以開始進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)功能的設(shè)計了。

三.平臺產(chǎn)品創(chuàng)建

??進(jìn)入涂鴉智能IoT平臺點(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，實際使用時可以根據(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。

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

（當(dāng)時為了測試用，所以選擇一個標(biāo)準(zhǔn)類目，也可以在平臺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)擊硬件開發(fā)，對接方式選擇“涂鴉標(biāo)準(zhǔn)模組MCU SDK開發(fā)”，模組選擇WB3S Wi-Fi&Bluetooth模組（在實際開發(fā)過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

平臺產(chǎn)品創(chuàng)建完之后，我們會獲取到一個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；打開上面創(chuàng)建好的工程，將mcu_sdk的源文件添加進(jìn)對應(yīng)組里，同時添加include paths：

點(diǎn)擊編譯，會崩出幾個error，接下來就需要按照出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：

再來看下一個errror，由于我們上一步已經(jīng)通過中斷接收的形式實現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)接收處理了，這個多字節(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。

再來看下一個error:

同樣的，按照提示將該函數(shù)放到main函數(shù)開頭部分即可。

然后是串口發(fā)送相關(guān)：

這里只需實現(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)上報相關(guān)的：

這里我們可以直接注釋掉error提示，在實際開發(fā)過程中再實現(xiàn)該功能即可。

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

最后是產(chǎn)測相關(guān)的：

一般開發(fā)者不涉及生產(chǎn)測試的話直接刪除注釋不用管就行。

下圖這個紅色標(biāo)出的函數(shù)是進(jìn)行配網(wǎng)的，通過NUCLEO-L476開發(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.實驗樣機(jī)測試展示

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

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