[经验]

【RA-Eco-RA4E2-64PIN-V1.0开发板试用】04、I2C驱动BH1750光照传感器并在串口打印输出

VR小杰

2 小时前

66 瑞萨单片机单片机

0 前言

本次实验将使用板子上的I2C功能。瑞萨R7FA4E2B93CFM支持I3C和I2C，手头没有I3C的设备，但正好有一个I2C协议的光照传感器模块，型号为BH1750。

1 硬件部分

从开发板原理图中得知，I2C总线的上拉电阻由P206和P205控制，需要将P205和P206配置为高电平输出。
i2c原理图.jpg
这次使用的BH1750模块如下图所示，其中ADDR引脚悬空代表其I2C地址为0x23，这个地址在后面软件配置中要用到。
BH1750模块.jpg

模块在开发板上插接的位置如下图所示，注意让ADDR引脚悬空。
模块插接位置.jpg

2 软件部分

2.1 新建工程

将先前创建的串口通信实验工程文件夹复制一份，并将文件夹重命名为04_SPI_TFT。

在e2s里面，选择菜单栏的文件--导入--常规--现有项目到工作空间中--选择根目录"浏览"--完成。

2.2 配置工程

2.2.1 设置两个驱动上拉电阻的引脚

双击e2s界面左侧的项目资源管理器当中的configuration.xml文件，在中间选择Ports--P2--设置P205和P206引脚的Mode如下图所示
上拉电阻引脚.jpg

2.2.2 设置SCI-I2C

在Pins--peripherals--Connectivity:SCI--SCI0，将Operation Mode设置为Simple I2C，底下引脚选择P100和P101。
SCI0设置.jpg

2.2.3 新建并设置模块属性

点击Stacks，New Stack--Connectivity--I2C Master(r_sci_i2c)。点击刚生成的模块-属性，我们只需要改动下图所示的地方。
属性设置.jpg

2.2.4 生成代码

保存配置文件，并点击Generate Project Content让其自动为我们生成代码。

2.3 编写代码

2.3.1 修改hal_entry.c

在hal_entry函数之前，加入如下代码

volatile bool i2c_tx_complete = false;
volatile bool i2c_rx_complete = false;
void I2CWaitRX(void);
void I2CWaitRX(void){
    uint16_t t = 1000;
    while(!i2c_rx_complete && t){
        t--;
        R_BSP_SoftwareDelay(10, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
    }
    i2c_rx_complete = false;
}
void I2CWaitTX(void);
void I2CWaitTX(void){
    uint16_t t = 1000;
    while(!i2c_tx_complete && t){
        t--;
        R_BSP_SoftwareDelay(10, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
    }
    i2c_tx_complete = false;
}

void sci_i2c_master_callback(i2c_master_callback_args_t *p_args){
    if(p_args->event==I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE){
        i2c_tx_complete = true;
    }
    else if(p_args->event==I2C_MASTER_EVENT_RX_COMPLETE){
        i2c_rx_complete = true;
    }
}

这段代码中I2CWaitRX和I2CWaitTX作为收/发等待函数，而sci_i2c_master_callback是I2C回调函数，根据中断时调用的事件来修改标志位i2c_tx_complete和i2c_rx_complete。

在hal_entry函数开头加入以下内容：

Debug_UART9_Init(); // SCI9 UART 调试串口初始化
printf("I2C-BH1750光照传感器实验\r\n");
R_SCI_I2C_Open(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c0_cfg);

uint8_t cmd = 0x01; //启动BH1750命令

R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);
I2CWaitTX();
cmd = 0x10;   //开始高精度测量指令
R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);
I2CWaitTX();

uint8_t data[2]={0};  //接收数据缓存
while(1){
    R_SCI_I2C_Read(&g_i2c0_ctrl, &data[0], 2, false);
    I2CWaitRX();

    int temp=(data[0]<<8)+data[1]; //2个字节合成数据
    double light=temp/1.2;//计算光照度
    printf("light: %.1f lux\r\n",light);
    R_BSP_SoftwareDelay(500,BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}