【模块系列】STM32TCS3472

前言

  手上正好有TCS3472模块，也正好想在加深一下自己对I2C协议的理解和应用，所以就写了这个代码库出来。参考的资料主要来源于TCS3472的数据手册，和arduino中MH_TCS3472库的宏定义，和函数名称，我就没有重新命名，方便大家理解和使用修改之类的。

环境

  • 开发板：STM32C6T6最小系统板

  • 案例的代码环境：Keil5+STM32CubeMX生成的HAL库，OLED(4P)+TCS3472

  • 案例接线：TCS3472模块的VIN接到ST-LINK的5V，OLED模块VCC接3.3V。TCS3472和OLED的SDA接到PB9，SCL接到PB8。TCS3472模块的LED引脚接PA3(闪烁)或GND都行，不接的话LED的会一直亮，导致RGB值与透明度计算后大于256的。

    注意：假如TCS3472模块的VIN接到板载的3.3V的话，可能会发生供电不足的情况。

特点

下述介绍参考数据手册

  • 支持I2C协议快速模式，接口数据传输速率高达 400 kbit/s

  • TCS3472提供红、绿、蓝(RGB)和透明光©感应值的16位数字量的返回。

  • 红、绿、蓝（RGB）和透明光。带红外屏蔽滤光片的感应器。可编程模拟增益和积分时间。3,800,000:1。动态范围灵敏度极高-非常适合在暗玻璃后操作。

  • 外置可编程中断引脚，启用可屏蔽中断当超出预设值时，系统会发出电平式中断可编程上下限阈值，带持久性过滤器，从而减少MCU的开销

  • 有着电源管理，低功耗-2.5μA 休眠状态65μA等待状态，可编程等待状态时间从2.4ms 至>7 秒

代码

  代码方面除了CubeMX生成的工程框架外，还导入了OLED(4P)，自制了MyI2C，TCS34725库，假如其它项目要用到的话注意也要导入这几个库。下面仅展示TCS34725库，完整工程文件会放在文章末尾的

TCS34725.H

#ifndef __TCS34725_H__
#define __TCS34725_H__#define TCS34725_ADDRESS          (0x52)		// 八位地址
#define TCS34725_ADDRESS_7bit     (0x29)		// 七位地址#define TCS34725_COMMAND_BIT      (0x80)#define TCS34725_ENABLE           (0x00)
#define TCS34725_ENABLE_AIEN      (0x10)    ///< RGBC Interrupt Enable 
#define TCS34725_ENABLE_WEN       (0x08)    ///< Wait enable - Writing 1 activates the wait timer 
#define TCS34725_ENABLE_AEN       (0x02)    ///< RGBC Enable - Writing 1 actives the ADC, 0 disables it 
#define TCS34725_ENABLE_PON       (0x01)    ///< Power on - Writing 1 activates the internal oscillator, 0 disables it 
#define TCS34725_ATIME            (0x01)    ///< Integration time 
#define TCS34725_WTIME            (0x03)    ///< Wait time (if TCS34725_ENABLE_WEN is asserted) 
#define TCS34725_WTIME_2_4MS      (0xFF)    ///< WLONG0 = 2.4ms   WLONG1 = 0.029s 
#define TCS34725_WTIME_204MS      (0xAB)    ///< WLONG0 = 204ms   WLONG1 = 2.45s  
#define TCS34725_WTIME_614MS      (0x00)    ///< WLONG0 = 614ms   WLONG1 = 7.4s   
#define TCS34725_AILTL            (0x04)    ///< Clear channel lower interrupt threshold 
#define TCS34725_AILTH            (0x05)
#define TCS34725_AIHTL            (0x06)    ///< Clear channel upper interrupt threshold 
#define TCS34725_AIHTH            (0x07)
#define TCS34725_PERS             (0x0C)    ///< Persistence register - basic SW filtering mechanism for interrupts 
#define TCS34725_PERS_NONE        (0b0000)  ///< Every RGBC cycle generates an interrupt                                
#define TCS34725_PERS_1_CYCLE     (0b0001)  ///< 1 clean channel value outside threshold range generates an interrupt   
#define TCS34725_PERS_2_CYCLE     (0b0010)  ///< 2 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  
#define TCS34725_PERS_3_CYCLE     (0b0011)  ///< 3 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  
#define TCS34725_PERS_5_CYCLE     (0b0100)  ///< 5 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  
#define TCS34725_PERS_10_CYCLE    (0b0101)  ///< 10 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_15_CYCLE    (0b0110)  ///< 15 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_20_CYCLE    (0b0111)  ///< 20 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_25_CYCLE    (0b1000)  ///< 25 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_30_CYCLE    (0b1001)  ///< 30 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_35_CYCLE    (0b1010)  ///< 35 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_40_CYCLE    (0b1011)  ///< 40 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_45_CYCLE    (0b1100)  ///< 45 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_50_CYCLE    (0b1101)  ///< 50 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_55_CYCLE    (0b1110)  ///< 55 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_PERS_60_CYCLE    (0b1111)  ///< 60 clean channel values outside threshold range generates an interrupt 
#define TCS34725_CONFIG           (0x0D)
#define TCS34725_CONFIG_WLONG     (0x02)    ///< Choose between short and long (12x) wait times via TCS34725_WTIME 
#define TCS34725_CONTROL          (0x0F)    ///< Set the gain level for the sensor 
#define TCS34725_ID               (0x12)    ///< 0x44 = TCS34721/TCS34725, 0x4D = TCS34723/TCS34727 
#define TCS34725_STATUS           (0x13)
#define TCS34725_STATUS_AINT      (0x10)    ///< RGBC Clean channel interrupt 
#define TCS34725_STATUS_AVALID    (0x01)    ///< Indicates that the RGBC channels have completed an integration cycle 
#define TCS34725_CDATAL           (0x14)    ///< Clear channel data 
#define TCS34725_CDATAH           (0x15)
#define TCS34725_RDATAL           (0x16)    ///< Red channel data 
#define TCS34725_RDATAH           (0x17)
#define TCS34725_GDATAL           (0x18)    ///< Green channel data 
#define TCS34725_GDATAH           (0x19)
#define TCS34725_BDATAL           (0x1A)    ///< Blue channel data 
#define TCS34725_BDATAH           (0x1B)typedef enum
{TCS34725_INTEGRATIONTIME_2_4MS  = 0xFF,   ///<  2.4ms - 1 cycle    - Max Count: 1024  TCS34725_INTEGRATIONTIME_24MS   = 0xF6,   ///<  24ms  - 10 cycles  - Max Count: 10240 TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS   = 0xEB,   ///<  50ms  - 20 cycles  - Max Count: 20480 TCS34725_INTEGRATIONTIME_101MS  = 0xD5,   ///<  101ms - 42 cycles  - Max Count: 43008 TCS34725_INTEGRATIONTIME_154MS  = 0xC0,   ///<  154ms - 64 cycles  - Max Count: 65535 TCS34725_INTEGRATIONTIME_700MS  = 0x00    ///<  700ms - 256 cycles - Max Count: 65535 
}
tcs34725IntegrationTime_t;typedef enum
{TCS34725_GAIN_1X                = 0x00,   ///<  No gain  TCS34725_GAIN_4X                = 0x01,   ///<  4x gain  TCS34725_GAIN_16X               = 0x02,   ///<  16x gain TCS34725_GAIN_60X               = 0x03    ///<  60x gain 
}
tcs34725Gain_t;typedef unsigned          char uint8_t;
typedef unsigned short     int uint16_t;
typedef unsigned           int uint32_t;/*****	底层函数	 *****/
void TCS34725_WriteReg(uint8_t reg,uint8_t data);
uint8_t TCS34725_ReadReg(uint8_t reg);/*****	功能函数	 *****/
void TCS34725_Init(void);						// 初始化TCS34725配置
void TCS34725_enable(void);					// 使能器件
void TCS34725_lock(void);						// 使能TCS34725内部中断
uint8_t TCS34725_getID(void);			// 获取器件ID
uint8_t TCS34725_getStatus(void);	// 获取TCS34725状态
void TCS34725_setGain(tcs34725Gain_t gain);		// 设置增益
void TCS34725_setIntegrationTime(tcs34725IntegrationTime_t time);		// 设置时间增益
void TCS34725_getRGBC(uint16_t *r, uint16_t *g, uint16_t *b, uint16_t *c);		// 获取TCS34725的颜色反馈#endif

TCS34725.C

#include "TCS34725.h"
#include "MyI2C.h"/*** @描述:基于TCS34725 写寄存器 ID-地址-数据*/
void TCS34725_WriteReg(uint8_t reg,uint8_t data)
{MyI2C_Start();					MyI2C_SendByte(TCS34725_ADDRESS);			MyI2C_ReceiveAck();	MyI2C_SendByte(TCS34725_COMMAND_BIT | reg);		MyI2C_ReceiveAck();			MyI2C_SendByte(data);MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_Stop();						
}/*** @描述:基于TCS34725 读寄存器 ID-地址-数据*/
uint8_t TCS34725_ReadReg(uint8_t reg)
{uint8_t reData = 0;MyI2C_Start();					MyI2C_SendByte(TCS34725_ADDRESS);		MyI2C_ReceiveAck();	MyI2C_SendByte(TCS34725_COMMAND_BIT | reg);			MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_Start();	// 666MyI2C_SendByte(TCS34725_ADDRESS | 0x01);		MyI2C_ReceiveAck();	reData = MyI2C_ReceiveByte();MyI2C_SendAck(1);MyI2C_Stop();		return reData;
}/**
* @描述:初始化TCS34725配置
*/
void TCS34725_Init()
{TCS34725_setIntegrationTime(TCS34725_INTEGRATIONTIME_101MS);TCS34725_setGain(TCS34725_GAIN_1X);TCS34725_enable();
}/**
* @描述:TCS34725毫秒级延时
*/
void TCS34725_DelayMs(uint16_t ms)
{char i;for(i = 0;i < ms;i++){MyI2C_DelayUs(1000);}}/**
* @描述:设置时间增益
*/
void TCS34725_setIntegrationTime(tcs34725IntegrationTime_t time)
{// 更新时序寄存器TCS34725_WriteReg(TCS34725_ATIME,time);
}/**
* @描述:设置增益
*/
void TCS34725_setGain(tcs34725Gain_t gain)
{// 设置增益TCS34725_WriteReg(TCS34725_CONTROL,gain);}/**
* @描述:使能器件
*/
void TCS34725_enable(void)
{// 开启内部振荡器--启动TCS34725_WriteReg(TCS34725_ENABLE,TCS34725_ENABLE_PON);TCS34725_DelayMs(3);// 启动ADCTCS34725_WriteReg(TCS34725_ENABLE,TCS34725_ENABLE_PON | TCS34725_ENABLE_AEN);
}/**
* @描述:读取TCS34725指定寄存器
*/
uint16_t TCS34725_readRegWord(uint8_t reg)
{uint16_t h = 0x0000;		// 高八位uint16_t l = 0x0000;		// 低八位MyI2C_Start();															// I2C开始条件MyI2C_SendByte(TCS34725_ADDRESS);						// I2C发送字节MyI2C_ReceiveAck();													// I2C接收应答MyI2C_SendByte(TCS34725_COMMAND_BIT | reg | 0x20);	// I2C发送字节MyI2C_ReceiveAck();													// I2C接收应答MyI2C_Start();	// 666MyI2C_SendByte(TCS34725_ADDRESS | 0x01);		MyI2C_ReceiveAck();	h = MyI2C_ReceiveByte();			// I2C接收字节MyI2C_SendAck(0);							// I2C发送应答l = MyI2C_ReceiveByte();			// I2C接收字节MyI2C_SendAck(1);							// I2C发送应答MyI2C_Stop();									// I2C结束条件h <<= 8;h |= l;return h;
}/**
* @描述:获取TCS34725的颜色反馈
*/
void TCS34725_getRGBC(uint16_t *r, uint16_t *g, uint16_t *b, uint16_t *c)
{*c = TCS34725_readRegWord(TCS34725_CDATAL);*r = TCS34725_readRegWord(TCS34725_RDATAL);*g = TCS34725_readRegWord(TCS34725_GDATAL);*b = TCS34725_readRegWord(TCS34725_BDATAL);// 给定一定的采集后延时TCS34725_DelayMs(100);
}/**
* @描述:使能TCS34725内部中断
*/
void TCS34725_lock()
{uint8_t r = TCS34725_ReadReg(TCS34725_ENABLE);r |= TCS34725_ENABLE_AIEN;TCS34725_WriteReg(TCS34725_ENABLE, r);
}/**
* @描述:获取器件ID
* @返回:0x44 = TCS34721/TCS34725, 0x4D = TCS34723/TCS34727 
*/
uint8_t TCS34725_getID()
{return TCS34725_ReadReg(TCS34725_ID);
}/**
* @描述:获取TCS34725状态
* @返回:返回该寄存器数值
*/
uint8_t TCS34725_getStatus()
{return TCS34725_ReadReg(TCS34725_STATUS);
}

现象

  下面为代码现象。OLED上显示的分别是，ID，8位R，8位G，8位B，16位C的值，可以看出来，测出的结果跟我设定的结果还差一点，不过能测量出个大概，比如偏红色啊，偏蓝色啊。当然可能也是我的参数没配置好，大家想要更高精度的话，就要关注TCS34725_Init()里面的时间增益，和数值增益了。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

工程

链接包含资料：Keil5工程代码*1，TCS34727资料手册(英文)*1

链接：https://pan.baidu.com/s/1AapcmqJjpgtlvu-eMr3Bpg  提取码：wq6k

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