stm32HAL库驱动COA3001光照传感器

 COA3001介绍

COA3001是一种测量可见光强度的传感器。
传感器的光谱响应与人眼的光响应紧密匹配，并包括显著的红外抑制。
适用于有显示管理要求的智能手机、笔记本及相关智能设备。
COA3001的低功耗和低供电电压能力提高了电池供电系统的电池寿命。

 寄存器介绍

 对照手册来看，如果只是简单使用的话，仅仅需要用到0x00和0x01两个寄存器，分别是结果寄存器以及配置寄存器。从名字可以轻易看出，结果寄存器储存得到的结果，配置寄存器是配置相关设置，事实也是如此。

读写操作的设置： 

本次使用的是IIC的方式，在手册中我们可以看到读写的流程：
芯片支持读、写操作的基本标准协议，
对于COA3001，所有寄存器数据都是16位，2字节格式。
读操作，主机先产生启动‘S’信号，然后发送用户设置的芯片从地址（RW位- 0），芯片通过拉低SDA确认从地址，然后主机发送寄存器地址，芯片确认。
主机将生成重新启动‘Sr’，然后再次发送从地址（RW位-1），芯片将再次ACK，首先输出16位（2字节）数据，然后是LSB，主机必须ACK MSB字节。
然后主机发送ACK或NACK，最后以“P”结尾。

简单来说就是

1. 启动信号与从地址发送：
   • 主机先产生启动‘S’信号。
   • 然后发送用户设置的芯片从地址（RW位设为0，表示这是一个读操作）。
   • 芯片通过拉低SDA（串行数据线）来确认接收到的从地址（等待应答）。
2. 寄存器地址发送与确认：
   • 主机在芯片确认从地址后，发送要读取的寄存器地址。
   • 芯片再次通过拉低SDA来确认接收到的寄存器地址（等待应答）。
3. 数据读取与确认：
   • 主机生成重新启动‘Sr’信号。
   • 然后再次发送从地址（RW位设为1，虽然在某些协议中这一步可能不是必须的，但根据描述进行划分），芯片再次通过拉低SDA进行ACK（应答）。
   • 芯片首先输出16位（2字节）的数据，首先是MSB（最高有效位字节），然后是LSB（最低有效位字节）。
   • 主机必须ACK（应答）MSB字节，表示已正确接收。
4. 结束操作：
   • 主机在接收完数据后，根据数据的正确性发送ACK（应答）或NACK（非应答）。
   • 最后，以“P”信号来结束整个读操作

写操作，主机先产生启动S信号，然后发送用户设置的chinl的从机地址（RW位- 0），芯片通过拉低SDA确认从机地址，然后发送寄存器地址。芯片会识别。
主机将发送16位（2字节）的数据用MSB先写，然后LSB，传感器将逐字节ACK。
然后主机最后发出停止‘P’。

1. 启动信号与从机地址发送：
   • 主机首先产生启动信号‘S’，表示开始一次通信。
   • 接着，主机发送用户设置的芯片（或称为从机）的地址，其中RW位设置为0，表示这是一个写操作。
   • 芯片通过拉低SDA（串行数据线）来确认接收到的从机地址。
2. 寄存器地址发送：
   • 在确认从机地址后，主机发送要写入的寄存器地址。
   • 芯片会识别并准备接收接下来的数据。
3. 数据发送与逐字节ACK：
   • 主机开始发送要写入的16位（2字节）数据。按照描述，首先是MSB（最高有效位字节），然后是LSB（最低有效位字节）。
   • 芯片会逐字节地接收数据，并在每接收到一个字节后通过拉低SDA来发送ACK（应答），表示数据已正确接收。
4. 停止信号：
   • 在所有数据都成功发送并接收到ACK后，主机发出停止信号‘P’，表示写操作完成

代码部分： 

使用普通的IIC代码即可。在.h文件中添加一些之前说到的各种寄存器

#define             ADDR_x        0x88        //设备地址        地址引脚接地
#define              result_x        0x00        //结果寄存器
#define              COA3001_ConfigAdd        0x01        //操作寄存器
#define            COA3001_Config_H        0xCC        //1100 1100        固定值 800ms连续转换    
#define             COA3001_Config_L        0x10        //开启所存 

.c中IIC的基础代码不过多介绍主要代码如下：

{    
    if(bit == ENABLE)
    {
        return ENABLE;
    }
    
    I2ccoaStart();
    if(I2ccoaSendByte(ADDR_x))//没收到
    {
        I2ccoaStop();
        return DISABLE;
    }
    if(I2ccoaSendByte(coa3001_ConfigAdd))//没收到
    {
        I2ccoaStop();
        return DISABLE;
    }
    I2ccoaSendByte(coa3001_Config_H);//没收到
    I2ccoaSendByte(coa3001_Config_L);//没收到
    
    //I2ccoaStop();
    bit = ENABLE;
    delay_ms(800);
    return  ENABLE;
}

uint8_t High,Low;
float lux = 0;
float coa3001Readill(void)
{
    //uint8_t High,Low;
    uint16_t tmp = 0;
    if(coa3001Writeill() == ENABLE)
    {
        //I2ccoaStart();
        //delay_ms(800);
        I2ccoaStart();
        if(I2ccoaSendByte(ADDR_x))
        {
            I2ccoaStop();
            return NULL;
        }
        if(I2ccoaSendByte(result_x))
        {
            I2ccoaStop();
            return NULL;
        }
        I2ccoaStop();
        I2ccoaStart();
        if(I2ccoaSendByte(ADDR_x+1))
        {
            I2ccoaStop();
            return NULL;
        }
        High = I2ccoaRecByte();
        I2ccoaAck(1);
        Low = I2ccoaRecByte();
        I2ccoaAck(0);
        I2ccoaStop();
        uint8_t x = (High & 0xF0) >> 4;  // 0xF0是11110000，右移4位得到前四位 
        uint8_t high_low_combined = (High & 0x0F) << 4 | (Low & 0xFF);  // 0x0F是00001111，左移4位后与Low拼接  
        uint16_t y = (uint16_t)high_low_combined;  // 转换为16位无符号整数
        ill = 0.01 * pow(2, x) * y;
        return ill;
    }
}

最后即可得到取出来的值。