目录
[1. 物理检测原理](#1. 物理检测原理)
[2. 通信方式](#2. 通信方式)
[4. 数据计算规则](#4. 数据计算规则)
前言
最近用到了STM32驱动BH1750光敏传感器模块，我这里用的STM32是STM32F407IGT6，这个模块的精度能达到±5%，所以记录一下
一、工作原理
BH1750 是一款低成本、高精度的数字型光照强度传感器，核心特点是无需外部 AD 转换，直接通过 I2C 输出数字量，以下是核心原理拆解：
1. 物理检测原理
BH1750 内部集成了对可见光敏感的光电二极管（光谱响应接近人眼），光电二极管将接收到的光信号转换为微弱的电流信号；内部运放对电流信号放大后，经 ADC 转换为数字信号，再通过内置的数字处理电路将信号转换为 16 位的光照数值，最终通过 I2C 接口输出。
2. 通信方式
- 采用I2C 串行通信 ，7 位从机地址有两种（由 ADDR 引脚决定）：
- ADDR 接 GND：0x23（发送时需左移 1 位，实际写地址为 0x46，读地址为 0x47）；
- ADDR 接 VCC：0x5C（发送时左移 1 位，写地址 0xB8，读地址 0xB9）；
- 无需复杂的寄存器配置，仅需发送 "工作模式指令" 即可启动测量。
核心工作模式（常用）
| 模式 | 分辨率 | 测量时间 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 连续高分辨率模式 | 1 lux | 120ms | 默认模式，持续测量 |
| 连续低分辨率模式 | 4 lux | 16ms | 速度快，精度低 |
| 单次高分辨率模式 | 1 lux | 120ms | 测量一次后进入低功耗 |
4. 数据计算规则
传感器输出的 16 位原始数据，除以 1.2 即为实际光照强度（单位：lux），公式：
二、接线方式
|-----|-----|
| VIN | 5V |
| GND | GND |
| SCL | PB6 |
| SDA | PB7 |
三、软件程序
头文件（bh1750.h）
#ifndef __BH1750_H
#define __BH1750_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
// 配置BH1750的I2C句柄（根据自己的工程修改）
#define BH1750_I2C_HANDLE &hi2c1
// BH1750 I2C地址（ADDR接GND时用0x23，接VCC时用0x5C）
#define BH1750_ADDR 0x23
// BH1750 指令集
#define BH1750_POWER_DOWN 0x00 // 断电模式
#define BH1750_POWER_ON 0x01 // 上电模式
#define BH1750_RESET 0x07 // 重置数据寄存器
// 连续高分辨率模式（推荐）
#define BH1750_CONT_H_RES 0x10
// 连续低分辨率模式
#define BH1750_CONT_L_RES 0x13
// 单次高分辨率模式
#define BH1750_ONE_H_RES 0x20
// 函数声明
uint8_t BH1750_WriteCmd(uint8_t cmd); // 写指令到BH1750
uint8_t BH1750_ReadData(uint16_t *data); // 读取16位原始数据
void BH1750_Init(void); // BH1750初始化
float BH1750_GetLux(void); // 获取实际光照强度（lux）
#endif源文件（bh1750.c）
#include "bh1750.h"
#include "delay.h"
/**
* @brief 向BH1750写入单个指令
* @param cmd：要写入的指令
* @retval HAL_OK(0)成功，其他值失败
*/
uint8_t BH1750_WriteCmd(uint8_t cmd)
{
HAL_StatusTypeDef status;
// I2C写操作：地址+指令（BH1750_ADDR左移1位是因为I2C写位为0）
status = HAL_I2C_Master_Transmit(BH1750_I2C_HANDLE, (BH1750_ADDR<<1), &cmd, 1, 100);
return status;
}
/**
* @brief 读取BH1750的16位原始数据
* @param data：存储读取到的原始数据
* @retval HAL_OK(0)成功，其他值失败
*/
uint8_t BH1750_ReadData(uint16_t *data)
{
HAL_StatusTypeDef status;
uint8_t buf[2] = {0};
// I2C读操作：地址+读位（1）
status = HAL_I2C_Master_Receive(BH1750_I2C_HANDLE, (BH1750_ADDR<<1)|0x01, buf, 2, 100);
if(status == HAL_OK)
{
// 拼接16位数据：高8位+低8位
*data = (buf[0] << 8) | buf[1];
}
return status;
}
/**
* @brief BH1750初始化（上电+重置+设置工作模式）
*/
void BH1750_Init(void)
{
// 1. 上电
BH1750_WriteCmd(BH1750_POWER_ON);
HAL_Delay(10); // 等待上电稳定
// 2. 重置数据寄存器
BH1750_WriteCmd(BH1750_RESET);
HAL_Delay(10);
// 3. 设置为连续高分辨率模式（默认推荐）
BH1750_WriteCmd(BH1750_CONT_H_RES);
HAL_Delay(120); // 等待首次测量完成（高分辨率需120ms）
}
/**
* @brief 获取实际光照强度（单位：lux）
* @retval 光照强度值（失败返回-1.0）
*/
float BH1750_GetLux(void)
{
uint16_t raw_data = 0;
float lux = 0.0;
// 读取原始数据
if(BH1750_ReadData(&raw_data) == HAL_OK)
{
// 计算实际照度：原始数据 / 1.2
lux = (float)raw_data / 1.2;
return lux;
}
else
{
return -1.0; // 读取失败
}
}main.c
#include "bh1750.h"
#include "stdio.h"
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_I2C1_Init(); // 初始化I2C1
MX_USART1_UART_Init(); // 初始化串口（用于打印）
// 初始化BH1750
BH1750_Init();
while (1)
{
float lux = BH1750_GetLux();
// 串口打印光照强度
printf("当前光照强度：%.2f lux\r\n", lux);
HAL_Delay(500); // 每500ms读取一次
}
}
// 重定向printf到串口1（需开启微库）
int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}关键注意事项！！！
- SCL/SDA 引脚需接4.7KΩ 上拉电阻（STM32 内部上拉可能不稳定）；
- ADDR 引脚接 GND（用 0x23 地址）或 VCC（用 0x5C 地址），推荐接 GND；
- 供电电压：3.3V（推荐）或 5V（需确认传感器兼容）。
总结
- BH1750 核心原理：光电二极管将光信号转为电信号，经内部处理后通过 I2C 输出 16 位数字量，除以 1.2 得到实际光照强度（lux）。
- STM32 驱动核心：通过 I2C 向 BH1750 发送工作模式指令，读取 16 位原始数据后完成计算，需注意测量延时和 I2C 地址的正确处理。
- 关键要点：硬件需接上下拉电阻，初始化流程必须包含上电 - 重置 - 设模式三步，数据读取后需验证通信状态。