BH1745开发

2023-09-24

本文介绍一下使用BH1745计算色温与照度的方法

一、芯片介绍

BH1745是罗姆新出的一款芯片,能测量环境光的RGB数值,照度测量范围能到(0.005 -40k)lux,可以增加透镜达到更大的范围,供电电压最大3.6V,无光环境下,最大数据3count,GAIN=16,数值基本算很低了

我主要是看中它能测量RGB数据,那就可以计算色温,主要是用来计算色温这个参数,RGB波长与灵敏度如下

二、电路设计

使用BH1745之前一定要仔细阅读规格书,硬件的参考电路的规格书中已经有介绍了,可以看下图

其中INT硬件我基本不使用,也不知道在什么情况下需要使用这个引脚

三、寄存器说明

根据规格书以及需要的使用功能,去配置寄存器;

由于这里只需要计算照度数据与测温,那就需要RGB三个寄存器的数值

寄存器地址	name	说明
0x92	MANUFACTURER ID	芯片ID
0x40	SYSTEM_CONTROL	软件复位等
0x41	MODE_CONTROL1	测量积分时间
0x42	MODE_CONTROL2	系统控制寄存器，设置增益，开始测量，数据有效位
0x42	MODE_CONTROL3	固定为0x02
0x50-0x57	R,G,B,clear data	RGB clear数据

根据规格书中描述，操作步骤如下

上电
软件复位
设置积分时间与增益带下
设置MODE_CONTROL3 =0x02
设置MODE_CONTROL2的bit4，开始测量
检测MODE_CONTROL2的bit7，判断数据是否更新
读取0x50-0x57的寄存器数据

四、照度计算与色温计算

照度

   R = ((BH1745_data[0])|(BH1745_data[1]<<8));
   G = ((BH1745_data[2])|(BH1745_data[3]<<8));	
B = ((BH1745_data[4])|(BH1745_data[5]<<8));
   result = ((0.299f * R) + (0.587f * G) + (0.114f * B));

色温

色温需要使用RGB三个寄存器的数据，这里将RGB的数据当做是CIE1931标准下的RGB数据，计算色温需要CIE1931-xy坐标数据，而CIE1931-xy坐标可以通过CIE1931-XYZ数据计算得到，CIE1931-XYZ数据可以通过RGB数据与三刺激数值计算得到

R = ((BH1745_data[0])|(BH1745_data[1]<<8));
   G = ((BH1745_data[2])|(BH1745_data[3]<<8));	
B = ((BH1745_data[4])|(BH1745_data[5]<<8));
   static float xdata M[3][3] = {  {2.789, 1.7517, 1.1302},
                                   {1,     4.5907, 0.0601},
                                   {0,     0.0565, 5.5943} 
                               };
   X = M[0][0] * R + M[0][1] * G + M[0][2] * B;
   Y = M[1][0] * R + M[1][1] * G + M[1][2] * B;
   Z = M[2][0] * R + M[2][1] * G + M[2][2] * B;

   x = X / (X + Y + Z);
   y = Y / (X + Y + Z);

   n = (x - 0.3320) / (0.1858 - y);	
   CCT = 437 * n * n * n + 3601 * n * n + 6831 * n + 5517;

以上是我一个工程中使用的计算公式,不过如果加大准确度,可以分成两段计算,参考资料网上找的别人的博客,出处已经忘记了,只下载了文件下来
分段色温