【RA-Eco-RA6M4开发板评测】用I2C实现光照强度的检测和显示

这个项目我们利用瑞萨的RA6M4的I2C控制功能实现光照传感器BH1750的光照测试，并进行屏幕显示。
为了方便进行光照强度的检测，所有的引脚我们用I2C接口进行引出来。如下图1所示

图1 I2C接口
另外，为了在调试过程的方便，我们引入串口UART9，为此需在RASC的Stack中加入I2C和UART，如下图2所示

图2 加入I2C和UART

相应的属性配置如下图3和图4所示，随后点击“Generate Project Content”以生成Keil工程。

图3 配置I2C

图4 配置UART
然后，回到KEIL中进行程序的设计。

此时，需在主程序的文件中添加以下内容：

volatile bool i2c_tx_complete = false;
volatile bool i2c_rx_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;
        }
}

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)
{
        uint16_t t = 1000;
        while(!i2c_tx_complete && t)
        {
             t--;
             R_BSP_SoftwareDelay(10, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
        }
        i2c_tx_complete = false;
}

测试光照强度检测的主程序为：

void hal_entry(void)
{
        err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
        assert(FSP_SUCCESS == err);        
        printf("I2C-BH1750\r\n");
        R_SCI_I2C_Open(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c0_cfg);        
        uint8_t cmd = 0x01; 
        R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);
        I2CWaitTX();
        cmd = 0x10;        
        R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);
        I2CWaitTX();
        uint8_t data[2]={0};
        while(1)
        {
               R_SCI_I2C_Read(&g_i2c0_ctrl, &data[0], 2, false);
               I2CWaitRX();
               int temp=(data[0]<<8)+data[1]; 
               double light=temp/1.2;
               printf("light: %.1f lux\r\n",light);
               R_BSP_SoftwareDelay(500,BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);                
       }
}

经程序的编译和下载，其测试效果如图5所示，说明光照强度检测有效。

图5 串口测试结果
有了光照传感器测试成功的结果，接下来就可以添加OLED 屏幕的程序功能了。
由于I2C接口已被占用，可以模拟的方式来驱动OLED屏，为省去连线的麻烦，可直接利用接口J4来连接OLED屏，该接口见图6所示。

图6 J4接口
对所用引脚的配置见图7所示，并要重新生成Keil工程。

图7 引脚配置
打开新生成Keil工程，在主程序文件中加入相应的OLED屏驱动函数后，其显示的主程序为：

void hal_entry(void)
{
    err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);                
    R_SCI_I2C_Open(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c0_cfg);        
        uint8_t cmd = 0x01;
        R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);        
    I2CWaitTX();
    cmd = 0x10;        
    R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &cmd, 1, false);
    I2CWaitTX();
    uint8_t data[2]={0};         
        OLED_Initd();
        OLED_Clear();
        OLED_ShowString(0,0,"BH1750 ",16);
        OLED_ShowString(0,2,"light=     Lx",16);
        while(1)
        {
        R_SCI_I2C_Read(&g_i2c0_ctrl, &data[0], 2, false);
        I2CWaitRX();
        int temp=(data[0]<<8)+data[1];
        double light=temp/1.2;
            OLED_ShowNum(50,2,light,4,16);
        R_BSP_SoftwareDelay(500,BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);                
    }
}

经程序的编译和下载，其测试效果如图9所示，说明显示功能正常。

图8 器件连接

图9 显示效果