2026 / 07 / 21
RA4M2开发——读取ISL29035数据,并在OLED上显示,串口打印

本文来源于:记贴

概述

1. 首先导入必要的库文件,包括I2C驱动和OLED驱动。

2. 在代码中配置I2C接口,并初始化I2C驱动。

3. 配置ISL29035传感器,包括配置传感器的工作模式和量程。

4. 使用I2C读取ISL29035传感器的数据,并将其存储在变量中。

5. 初始化OLED驱动,并在OLED屏幕上显示读取的数据。

请注意,这仅是一个大致的步骤,具体实现可能因硬件和软件环境而异。

硬件准备

首先需要准备一个开发板,这里我准备的是芯片型号R7FA4M2AD3CFP的开发板:

IIC配置

配置RA4M2的I2C接口,使其作为I2C master进行通信。

查看ISL29035说明书,最小电路图如下所示。

由于需要读取ISL29035数据,需要使用IIC接口,这里使用PMOD2上的接口(P410和P411)。

点击Stacks->New Stack->Connectivity->I2CMaster(r_sci_i2c)。

查看说明书可以得知,ISL29035的地址为0x44(1000100)。

设置IIC的配置。

R_SCI_I2C_Open()函数原型

R_SCI_I2C_Open()函数为执行IIC初始化,开启配置如下所示。

        /* Initialize the I2C module */
        err = R_SCI_I2C_Open(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c0_cfg);
        /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
        assert(FSP_SUCCESS == err);

R_SCI_I2C_Write()函数原型

R_SCI_I2C_Write()函数是向IIC设备中写入数据,写入格式如下所示。

    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c_tx_buffer[0], I2C_BUFFER_SIZE_BYTES, false);
    assert(FSP_SUCCESS == err);

R_SCI_I2C_Read()函数原型

R_SCI_I2C_Read()函数是向IIC设备中读取数据,读取格式如下所示。

    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c_tx_buffer[0], I2C_BUFFER_SIZE_BYTES, false);
    assert(FSP_SUCCESS == err);

回调函数

sci_i2c_master_callback()

对于数据是否发送完毕,可以查看是否获取到I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE字段。

/* Callback function */
i2c_master_event_t i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
void sci_i2c_master_callback0(i2c_master_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
    if (NULL != p_args)
    {
        /* capture callback event for validating the i2c transfer event*/
        i2c_event1 = p_args->event;
    }
}

ISL29035写数据

对于ISL29035写数据,手册上的操作方式如下所示。

设备地址+操作地址+数据

初始化程序如下所示。

void DigitalLightISL29035_writeRegister( int reg_address, uint8_t val)
 {
    uint8_t ii[2]={0x00,0x00};
    ii[0] = reg_address;
    ii[1] = val;

    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, ii, 0x02, false);
           assert(FSP_SUCCESS == err);
           /* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/
           //while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event) && timeout_ms)
           while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1>0)
           {
               R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
               timeout_ms1--;
           }
           if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)
           {
               __BKPT(0);
           }
           /* Read data back from the I2C slave */
           i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
           timeout_ms1           = 100000;
}

视频教学

https://www.bilibili.com/video/BV1wc411g7xU/

ISL29035读数据

对于ISL29035读数据,手册上的操作方式如下所示。

设备地址+操作地址+设备地址+数据读取

读取操作函数如下所示,先发送操作地址,再进行读取。

uint8_t DigitalLightISL29035_readRegister(uint8_t reg_address)
 {
    uint8_t value;
    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, ®_address, 0x01, false);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    /* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/
    while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1>0)
    {
        R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
        timeout_ms1--;
    }
    if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)
    {
        __BKPT(0);
    }
    /* Read data back from the I2C slave */
    i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
    timeout_ms1           = 100000;
    /* Read data from I2C slave */
    err = R_SCI_I2C_Read(&g_i2c0_ctrl, &value, 0x01, false);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    while ((I2C_MASTER_EVENT_RX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1)
    {
        R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
        timeout_ms1--;
    }
    if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)
    {
        __BKPT(0);
    }
    i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
    timeout_ms1           = 100000;
    return value;
}

ISL29035初始化

  1. 读取设备ID,查看是否链接上;

  2. 清除标志位;

  3. 确保芯片处于停止模式;

  4. 设置分辨率;

  5. 设置模式,如单次模式。

读取设备ID使用0x0F指令,可以判断DEVICE ID BITS(B3-B5),之后需要对BROWNOUT STATUS BIT - BOUT(B7)清0。

初始化的时候需要确保芯片处于停止模式,需要对0x00指令的OPERATION MODE BITS(B5-B7)写入000。

设置分辨率可以通过0x01指令,光照强度有4种模式,1k,4k,16k和64k,通过FULL SCALE LUX RANGE(B0-B1)进行设置;ADC分辨率也有4种模式,通过ADC RESOLUTION(B3-B2)进行设置。

设置采样模式,可以通过0x00指令,对OPERATION MODE BITS(B5-B7)写入010。

int DigitalLightISL29035_init(void)
 {
    uint8_t reg = 0;
    reg=   DigitalLightISL29035_readRegister( CHIP_ID);
//CHIP_ID->0x0f    //
Serial.println(reg, HEX);
    uint8_t chip_id = (reg >> 3) & 0x7;
    if (chip_id != 0x5)
 {
        return -1;
    }
    //清除BOUT位
    DigitalLightISL29035_writeRegister(CHIP_ID, reg & 0x7f);//CHIP_ID->0x0f
    //确保芯片处于停止模式
    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, 0);//COMMAND_I->0x00
    //设置分辨率
    DigitalLightISL29035_writeRegister(COMMAND_II, full_scale_lux_range | (integration_time << 2) );//COMMAND_2->0x01
    //设置为单次模式
    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, OPMODE_ALS_ONCE);//COMMAND_I->0x00    return 0;}

ISL29035读取光照强度

设置采样模式,可以通过0x00指令,对OPERATION MODE BITS(5-B7)写入010。

不同的ADC精度需要等待的时间不同,16位的等待时间最久,需要105ms。

对于读取数据,可以使用Data Registers(Addresses:0x02 and 0x03),高位字节通过0x03读取,低位字节通过0x02读取,之后进行组合,就是完整的数据。

读取到原始数据之后,可以通过下面公式计算光照强度。

uint32_t DigitalLightISL29035_readIRLux(void) {
    uint16_t data = 0;
    uint8_t l, h;
    //设置为单次模式
    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, OPMODE_ALS_ONCE);
    //等待时间
    if(integration_time==0)
    {
        R_BSP_SoftwareDelay(105, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }
    else if(integration_time==1 || integration_time==2)
    {
        R_BSP_SoftwareDelay(7, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }
    else if(integration_time==3)
    {
        R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }

    l=DigitalLightISL29035_readRegister(DATA_L);//DATA_L->0x02
    h=DigitalLightISL29035_readRegister(DATA_H);//DATA_H->0x03

    data=(h << 8) | l;

    uint32_t ranges=0;
    if(full_scale_lux_range==0)
        ranges=1000;
    else if(full_scale_lux_range==1)
        ranges=4000;
    else if(full_scale_lux_range==2)
        ranges=16000;
    else if(full_scale_lux_range==3)
        ranges=64000;

    uint32_t adc_count_max=0;
    if(integration_time==0)
        adc_count_max=65536;
    else if(integration_time==1)
        adc_count_max=4096;
    else if(integration_time==2)
        adc_count_max=256;
    else if(integration_time==3)
        adc_count_max=16;
    return ranges * (uint32_t)data /adc_count_max;


}

主程序

#include "hal_data.h"
#include 
#include "Humiture_HS3003.h"
#include "oled.h"
#include "bmp.h"
FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER


fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
/* Callback function */
void user_uart_callback(uart_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
     {
         uart_send_complete_flag = true;
     }
}


#ifdef __GNUC__                                 //串口重定向
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}
int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;ievent;
    }
}

/* Callback function */
i2c_master_event_t i2c_event = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
void sci_i2c_master_callback(i2c_master_callback_args_t *p_args)
{
    i2c_event = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
    if (NULL != p_args)
    {
        /* capture callback event for validating the i2c transfer event*/
        i2c_event = p_args->event;
    }
}

uint32_t  timeout_ms1 = 100000;
uint32_t  timeout_ms = 100000;
float Temp=0.0f;
float Humidity=0.0f;
uint32_t Data=0;//温湿度原始数据
/*******************************************************************************************************************//**
 * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used.  This function
 * is called by main() when no RTOS is used.
 **********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */

    /* Initialize the I2C module */
    err = R_SCI_I2C_Open(&g_i2c3_ctrl, &g_i2c3_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    OLED_Init();            //初始化OLED
    OLED_Clear()    ;
    OLED_ShowCHinese(0,0,0);//记
    OLED_ShowCHinese(16,0,1);//帖
    OLED_ShowString(0,2,"Temp:",16);
    OLED_ShowString(0,4,"Humidity:",16);

    /* Initialize the I2C module */
    err = R_SCI_I2C_Open(&g_i2c0_ctrl, &g_i2c0_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    Humiture_HS3003_init();

    /* Open the transfer instance with initial configuration. */
       fsp_err_t err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
       assert(FSP_SUCCESS == err);
       printf("hello world!\n");

while(1)
{

    Data=Humiture_HS3003_ReadData_Raw(14);
    Temp = (float)( (Data & 0xFFFF) >> 2);//只要低十六位
    Temp = Temp*HS300X_TEMP_MULTY*165-40;//HS300X_TEMP_MULTY->0.00006163516(1/(2^14-1) )

    Humidity = (float)( (Data >> 16) &0x3FFF );//只要高十六位,且最高2位不要
    Humidity = Humidity*HS300X_HUMD_MULTY*100;//HS300X_HUMD_MULTY->0.00006163516(1/(2^14-1) )

    OLED_Clear()    ;
    OLED_ShowCHinese(0,0,0);//记
    OLED_ShowCHinese(16,0,1);//帖
    OLED_ShowString(0,2,"Temp:",16);
    OLED_ShowString(0,4,"Humidity:",16);

    if(Temp<10 && Temp>=0)//0<=Temp<10
    {
        OLED_ShowNum(48,2,(int)(Temp),1,16);//显示Temp整数
        OLED_ShowString(56,2,".",16);
        OLED_ShowNum(64,2,(int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100),1,16);//显示Temp小数
        if(( (int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100) ) <10  )
            OLED_ShowString(64,2,"0",16);
    }
    else if (Temp>=10 && Temp<100)//10<=Temp<100
    {
        OLED_ShowNum(48,2,(int)(Temp),2,16);//显示Temp整数
        OLED_ShowString(64,2,".",16);
        OLED_ShowNum(72,2,(int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100),2,16);//显示Temp小数
        if(( (int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100) ) <10  )
            OLED_ShowString(72,2,"0",16);
    }
    else if (Temp>=100 && Temp<1000)//100<=Temp<1000
    {
        OLED_ShowNum(48,2,(int)(Temp),3,16);//显示Temp整数
        OLED_ShowString(72,2,".",16);
        OLED_ShowNum(80,2,(int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100),2,16);//显示Temp小数
        if(( (int)(Temp*100) - ( ((int)Temp) *100) ) <10  )
            OLED_ShowString(80,2,"0",16);
    }

    if(Humidity<10)//0<=Humidity<10
    {
        OLED_ShowNum(72,4,(int)(Humidity),1,16);//显示Humidity整数
        OLED_ShowString(80,4,".",16);
        OLED_ShowNum(88,4,(int)(Humidity*100) - ( ((int)Humidity) *100),2,16);//显示Temp小数
        if(( (int)(Humidity*100) - ( ((int)Humidity) *100) ) <10  )
            OLED_ShowString(88,4,"0",16);
    }
    else if(Humidity>10 && Humidity<100)
    {
        OLED_ShowNum(72,4,(int)(Humidity),2,16);//显示Humidity整数
        OLED_ShowString(88,4,".",16);
        OLED_ShowNum(96,4,(int)(Humidity*100) - ( ((int)Humidity) *100),2,16);//显示Temp小数
        if(( (int)(Humidity*100) - ( ((int)Humidity) *100) ) <10  )
            OLED_ShowString(96,4,"0",16);
    }
    printf("Temp=%.2f,Humidity=%.2f\n",Temp,Humidity);
    R_BSP_SoftwareDelay(1000U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

Digital_Light_ISL29035.h

/* 
* Digital_Light_ISL29035.h * 
*  Created on: 2023年2月1日 
*      Author: a8456 
*/
#ifndef DIGITAL_LIGHT_ISL29035_H_
#define DIGITAL_LIGHT_ISL29035_H_
#include "stdint.h"

#define ISL29035_I2C_ADDRESS    0x44   //the 7bits i2c address
#define COMMAND_I               0x00
#define COMMAND_II              0x01
#define DATA_L                  0x02
#define DATA_H                  0x03
#define INT_LT_L                0x04
#define INT_LT_H                0x05
#define INT_HT_L                0x06
#define INT_HT_H                0x07
#define CHIP_ID                 0x0f

#define OPMODE_ALS_ONCE         ((0x1)<<5)
#define OPMODE_IR_ONCE          ((0x2)<<5)
#define OPMODE_ALS_CONTI        ((0x5)<<5)
#define OPMODE_IR_CONTI         ((0x6)<<5)

#define FULL_SCALE_LUX_RANGE0   1000
#define FULL_SCALE_LUX_RANGE1   4000
#define FULL_SCALE_LUX_RANGE2   16000
#define FULL_SCALE_LUX_RANGE3   64000
#define DEFAULT_LUX_RANGE_INDEX 1       //should be [0,3]

#define INTEGRATION_TIME3       0.0256  //ms, this also configure the ADC to 4bits
#define INTEGRATION_TIME2       0.41  //ms, this also configure the ADC to 8bits
#define INTEGRATION_TIME1       6.5  //ms, this also configure the ADC to 12bits
#define INTEGRATION_TIME0       105  //ms, this also configure the ADC to 16bits
#define DEFAULT_INTEGRATION_TIME_INDEX 1  //should be [0,3]

uint8_t DigitalLightISL29035_readRegister(uint8_t reg_address);
void DigitalLightISL29035_writeRegister( int reg_address, uint8_t val) ;
int DigitalLightISL29035_init(void) ;
uint32_t DigitalLightISL29035_readIRLux(void);

#endif /* DIGITAL_LIGHT_ISL29035_H_ */




Digital_Light_ISL29035.c

/* * Digital_Light_ISL29035.c * *  Created on: 2023年2月1日 *      Author: a8456 */
#include "Digital_Light_ISL29035.h"#include "stdlib.h"#include "hal_data.h"#include "bsp_api.h"#include "../ra/fsp/src/bsp/mcu/all/bsp_delay.h"extern fsp_err_t err;extern int  timeout_ms1;extern  i2c_master_event_t i2c_event1 ;

uint8_t full_scale_lux_range= 1;//FULL SCALE LUX RANGE (B0-B1)uint8_t integration_time= 0;//ADC RESOLUTION (B3-B2)
uint8_t DigitalLightISL29035_readRegister(uint8_t reg_address) {
    uint8_t value;    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, ®_address, 0x01, false);    assert(FSP_SUCCESS == err);    /* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/    while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1>0)    {        R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);        timeout_ms1--;        }    if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)    {        __BKPT(0);        }    /* Read data back from the I2C slave */    i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;    timeout_ms1           = 100000;
    /* Read data from I2C slave */    err = R_SCI_I2C_Read(&g_i2c0_ctrl, &value, 0x01, false);    assert(FSP_SUCCESS == err);    while ((I2C_MASTER_EVENT_RX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1)    {        R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);        timeout_ms1--;    }    if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)    {        __BKPT(0);    }
    i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;    timeout_ms1           = 100000;    return value;}
void DigitalLightISL29035_writeRegister( int reg_address, uint8_t val) {
    uint8_t ii[2]={0x00,0x00};    ii[0] = reg_address;    ii[1] = val;


    err = R_SCI_I2C_Write(&g_i2c0_ctrl, ii, 0x02, false);           assert(FSP_SUCCESS == err);           /* Since there is nothing else to do, block until Callback triggers*/           //while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event) && timeout_ms)           while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != i2c_event1) && timeout_ms1>0)           {               R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);               timeout_ms1--;           }           if (I2C_MASTER_EVENT_ABORTED == i2c_event1)           {               __BKPT(0);           }           /* Read data back from the I2C slave */           i2c_event1 = I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;           timeout_ms1           = 100000;

}
int DigitalLightISL29035_init(void) {    uint8_t reg = 0;    reg=   DigitalLightISL29035_readRegister( CHIP_ID);//CHIP_ID->0x0f    //Serial.println(reg, HEX);    uint8_t chip_id = (reg >> 3) & 0x7;    if (chip_id != 0x5) {        return -1;    }
    //清除BOUT位    DigitalLightISL29035_writeRegister(CHIP_ID, reg & 0x7f);//CHIP_ID->0x0f
    //确保芯片处于停止模式    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, 0);//COMMAND_I->0x00    //设置分辨率    DigitalLightISL29035_writeRegister(COMMAND_II, full_scale_lux_range | (integration_time << 2) );//COMMAND_2->0x01    //设置为单次模式    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, OPMODE_ALS_ONCE);//COMMAND_I->0x00    return 0;}


uint32_t DigitalLightISL29035_readIRLux(void) {    uint16_t data = 0;    uint8_t l, h;    //设置为单次模式    DigitalLightISL29035_writeRegister( COMMAND_I, OPMODE_ALS_ONCE);    //等待时间    if(integration_time==0)    {        R_BSP_SoftwareDelay(105, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);    }    else if(integration_time==1 || integration_time==2)    {        R_BSP_SoftwareDelay(7, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);    }    else if(integration_time==3)    {        R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);    }
    l=DigitalLightISL29035_readRegister(DATA_L);//DATA_L->0x02    h=DigitalLightISL29035_readRegister(DATA_H);//DATA_H->0x03
    data=(h << 8) | l;
    uint32_t ranges=0;    if(full_scale_lux_range==0)        ranges=1000;    else if(full_scale_lux_range==1)        ranges=4000;    else if(full_scale_lux_range==2)        ranges=16000;    else if(full_scale_lux_range==3)        ranges=64000;
    uint32_t adc_count_max=0;    if(integration_time==0)        adc_count_max=65536;    else if(integration_time==1)        adc_count_max=4096;    else if(integration_time==2)        adc_count_max=256;    else if(integration_time==3)        adc_count_max=16;    return ranges * (uint32_t)data /adc_count_max;

}

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