基于BH1750的光照度检测)Word格式文档下载.doc

1、2.1设计任务2.2设计要求三、设计步骤及原理分析3.1设计方法3.2设计步骤3.3设计原理分析四、课程设计小结与体会五、参考文献传感器技术课程设计 一 、设计目的设计一种基于光强度传感器BH1750FVI的光照度检测仪，采用低成本的微控制器进行控制，利用I2C总线接口进行数据传输，可在普通的NOKIA5110液晶显示器上进行光强度测量值的实时显示。二、设计任务与要求2.1设计任务针对传统测光系统结构复杂、容易受到红外、紫外等干扰光线的影响等弊端，改选新型单片测光芯片BH1750作为光强采集器，设计并实现了一个测光系统.2.2设计要求能够快速检测环境的光照强度且能够在NOKIA5110液晶显示

2、器上进行数值显示。三、设计步骤及原理分析3.1设计方法BH1750是半导体制造商ROHM为适应以移动电话手机为首的便携式机器和液晶电视等的要求而开发出的具有优良光谱灵敏度特性、16bit串行输出的单片数字照度传感器.由于其面世不久，关于它的资料十分稀少，目前有关BH1750的实用资料仅有一份其官方网站发布的英文版芯片手册.在参考该手册基础上，结合实际测试经验，和事例程序进行设计。3.2设计步骤1先了解光强度传感器BH1750FVI。2. 设计检测液晶数据的设计方案3. 监测系统结构设计4系统软件驱动设计3.3设计原理分析1. 不区分光源数字型环境光强度传感器BH1750FVI是日本RHOM株式

3、会社近些年推出的一种两线式串行总线接口的集成电路，可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测，其具有165 535 lx的高分辨率，可支持较大范围的光照强度变化。BH1750FVI结构框图如图1所示。 从结构框图可容易看出，外部光照被接近人眼反应的高精度光敏二极管PD探测到后，通过集成运算放大器将PD电流转换为PD电压，由模数转换器获取16位数字数据，然后被逻辑和IC界面进行数据处理与存储。OSC为内部的振荡器提供内部逻辑时钟，通过相应的指令操作即可读取出内部存储的光照数据。数据传输使用标准的I2C总线，按照时序要求操作起来也非常方便。2. NOKIA5110是一款价廉的液晶显示器，该显示器可以

4、显示15个汉字、30个字符，仅仅需要4根IO数据线，其工作电压为33 V。它采用NXP公司的PCD8544显不驱动芯片，NOKIA5110可以使用没有MISO只有MOSI的SPI协议，可以利用硬件SPI，但通常只需要软件程序模拟即可，数据传输需要严格按照手册中串行接口时序图编写。其运行速度十分理想，是LCD12864显示器的20倍，LCD1602显示器的40倍，适用于对反应灵敏度有要求的场合。21 NOKIA5110液晶显示器的初始化 接通电源后，NOKIA5110液晶显示器的内部寄存器和RAM的内容是不确定的，这时需要一个RES低电平脉冲进行复位。当VDD变为高电平，达到或高于VDD的最小值

5、之后，给NOKIA5110显示模块的复位端RST引脚输入低电平（要求复位电平03VDD），便进行了NOKIA5110液晶显示器的复位。图2为NOKIA5110液晶显示器的复位时序图。22 设置NOKIA5110液晶显示器的坐标 通过查询NOKIA5110液晶显示器的指令集与手册可以知道其功能设置命令的H和V。其中：H=0使用基本指令集命令，H=1使用扩展指令集命令，V=0水平寻址，V=1垂直寻址。数据以字节8位为单位下载到PCD8544的4884位显示数据RAM矩阵。列通过地址指针寻址，地址范围为X：083（1010011）；Y：05（101）。 在垂直寻址模式时（V=1），Y地址在每个字节之

6、后递增，经最后的Y地址（Y=5）之后，Y绕回0，X递增到下一列的地址。存水平寻址模式时（V=0），X地址在每个字节之后递增，经最后的X地址（X=83）之后，X绕回0，Y递增到下一行的地址。经每一个最后地址之后（X=83，Y=5），地址指针绕回地址（X=0，Y=0）。23 显示方式 显示汉字可以采用两种点阵方式，一种是1212点阵，一种是1616点阵。采用1212点阵汉字时，由于不是8的整数倍数，因此行与行之间只能隔开，这样才能完整显示一个汉字。英文字符占用68个点阵，可以通过建立一个ASCII的数组来进行寻址。3利用BH1750FVI和NOKIA5110液晶显示器进行系统结构的设计，其中NOK

7、IA5110需要使用5个IO口，RST复位端、SCE芯片使能端、DC模式选择端、DIN数据线、CLK时钟线分别接到单片机的P21P25口。由于BH1750FVI使用低电压33 V，而传统单片机使用的是5 V电压，故需要一个33 V电源芯片662k输出稳定的33 V电压，BH1750FVI光强度传感器的ADDR端口接地，测量仪电路图如图3所示。4. #include #include /Keil library stdio.h /Keil libraryINTRINS.H#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define Dat

8、aPort P0 /LCD1602数据端口sbit SCL=P10; /IIC时钟引脚定义sbit SDA=P11; /IIC数据引脚定义sbit LCM_RS=P20; /LCD1602命令端口sbit LCM_RW=P21;sbit LCM_EN=P22; /LCD1602命令端口 #define SlaveAddress 0x46 /定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改 /ALT ADDRESS引脚接地时地址为0x46，接电源时地址为0xB8typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned short WORD;

9、BYTE BUF8; /接收数据缓存区 uchar ge,shi,bai,qian,wan; /显示变量int dis_data; /变量void delay_nms（unsigned int k）;void InitLcd（）;void Init_BH1750（void）;void WriteDataLCM（uchar dataW）;void WriteCommandLCM（uchar CMD,uchar Attribc）;void DisplayOneChar（uchar X,uchar Y,uchar DData）;void conversion（uint temp_data）;void

10、 Single_Write_BH1750（uchar REG_Address）; /单个写入数据uchar Single_Read_BH1750（uchar REG_Address）; /单个读取内部寄存器数据void Multiple_Read_BH1750（）; /连续的读取内部寄存器数据/-void Delay5us（）;void Delay5ms（）;void BH1750_Start（）; /起始信号void BH1750_Stop（）; /停止信号void BH1750_SendACK（bit ack）; /应答ACKbit BH1750_RecvACK（）; /读ackvoid

11、BH1750_SendByte（BYTE dat）; /IIC单个字节写BYTE BH1750_RecvByte（）; /IIC单个字节读/-/*void conversion（uint temp_data） / 数据转换出 个，十，百，千，万 wan=temp_data/10000+0x30 ; temp_data=temp_data%10000; /取余运算qian=temp_data/1000+0x30 ; temp_data=temp_data%1000; /取余运算 bai=temp_data/100+0x30 ; temp_data=temp_data%100; /取余运算 shi=temp_data/10+0x30 ; temp_data=temp_data%10; /取余运算 ge=temp_data+0x30; /毫秒延时*void delay_nms（unsigned int k）unsigned int i,j;for（i=0;ik;i+）for（j=0;j121;j+）;/*/void WaitForEnable（void）Data