［I2C应用实例］STM32+BH1750FVI光强检测模块

1.数字光强度检测模块概述：

引脚：VCC GND SCL SDA ADDR
供电电压：3-5V
数据范围：0-65535
传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出
不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1lx的高精度测量

2.光强的检测过程

实则是单片机与模块的通过I2C通信，使用GPIO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)，不用stm32的IIC外设，自己模拟时序，但是还用这两个复用引脚PB10(SCL) PB11(SDA) 。

IIC接口时序图

IIC时序图

写测量指令和读测量结果指令都是通过i2c总线接口完成的

以下分析三个最基本的函数功能块：

初始化IIC

void IIC_Init(void)
{                        
    RCC->APB2ENR|=1<<3;     // PB10( SCL)  PB11 (SDA)  PB端口使能
    GPIOB->CRH&=~(0xff);
    GPIOB->CRH|=(0x3<<8)|(0x3<<12);     //配置PB10 PB11为通用推挽输出
    GPIOB->ODR|=3<<10;      //SCL SDA 持续输出1  拉高总线
}

起始信号
(由时序图可以看出 起始信号就是在两条线都是高电平的情况下，先拉低SDA 再拉低SCL 即可实现IIC的开始)

void IIC_Start(void)
{
    SDA_OUT();     // 数据线做输出
    IIC_SDA(1);     // 拉高数据线
    IIC_SCL(1);     // 拉高时钟线
    Delay_us(4);   
    IIC_SDA(0);     // 拉低数据线，在时钟线高电平期间
    Delay_us(4);
    IIC_SCL(0);     // 拉低时钟线 为发送数据做准备
}

停止信号
(分析同上)

void IIC_Stop(void)
{
    SDA_OUT();
    IIC_SCL(0);    
    IIC_SDA(0);
    Delay_us(4);
    IIC_SCL(1);
    IIC_SDA(1); 
    Delay_us(4);                                
}

读数据（一位Byte）（传感器 —> 单片机）
(主语是单片机 以上都是给予的单片机的指令 让单片机 端口复位 读数据 写数据)

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char Ack)
{
    u8 i,RxData=0;
    SDA_IN(); 
    
  for(i=0;i<8;i++ ) 
    {
      IIC_SCL(0);
      Delay_us(2);     
      IIC_SCL(1); 
      RxData<<=1; 
      if(READ_SDA)     //读出数据    一个周期读一位   共8位
      RxData++;
      Delay_us(1);  
   }    
    if (!Ack)
        IIC_NAck();
    else
        IIC_Ack();
    return RxData;
}

单片机从传感器接受数据的过程为

给传感器发起始信号+等待应答+接收数据
即：

/*读数据*/
void BH170_Read(void)
{
    
    IIC_Start();
    IIC_Send_Byte(BH170_ADDR+1);
    IIC_Wait_Ack();
    BH_Data[0]=IIC_Read_Byte(1);//高字节
    //IIC_Ack();
    BH_Data[1]=IIC_Read_Byte(0);//低字节
    //IIC_NAck();
    IIC_Stop(); 
}

而让传感器工作 第一步当然要启动它 配置模式

/*启动BH170*/
void BH170_Start(void)
{
    IIC_Start();
    IIC_Send_Byte(BH170_ADDR+0);//
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(BH170_ON );//通电
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Stop();
    
    
    IIC_Start();
    IIC_Send_Byte(BH170_ADDR+0);//
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(BH170_ONE);//单次H模式//通电
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Stop();
    
}

至于要显示数据比如输出到单片机的显示屏上，就是LCD函数的任务了

使用IIC接口，并且操纵时序，还是很有意思的具体程序看github吧
Test-environment/IIC/IIC.c