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【STM32】光敏传感器示例
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00. 目录
文章目录
00. 目录01. 光敏传感器简介02. 硬件模块03. 程序设计04. 结果验证05. 预留06. 附录07. 声明
01. 光敏传感器简介
光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和 CMOS 图像传感器等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。 光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。 探索者 STM32F4 开发板板载了一个光敏二极管（光敏电阻），作为光敏传感器，它对光的变化非常敏感。光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的 PN 结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射 PN 结时，可以使 PN 结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。 利用这个电流变化，我们串接一个电阻，就可以转换成电压的变化，从而通过 ADC 读取电压值，判断外部光线的强弱。 02. 硬件模块用到的硬件资源有： 1） 指示灯 DS0 2） TFTLCD 模块 3） ADC 4） 光敏传感器
LS1 是光敏二极管（实物在开发板摄像头接口右侧），R58 为其提供反向电压，当环境光线变化时，LS1 两端的电压也会随之改变，从而通过 ADC3_IN5 通道，读取LIGHT_SENSOR（PF7）上面的电压，即可得到环境光线的强弱。光线越强，电压越低，光线越暗，电压越高。 03. 程序设计adc.h文件 //----------------------------------- //ADC3通道初始化 void ADC3_Init(void); //获取ADC3某个通道的值 u16 Get_Adc3(u8 ch); //获取某个通道给定次数采样的平均值 u16 Get_Adc3_Average(u8 ch, u8 times);adc.c文件 //-------------------------ADC3------------------------ //ADC3通道初始化 void ADC3_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //开启GPIO时钟 PA5 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE); //开启ADC1时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE); //GPIO初始化 初始化为模拟功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,ENABLE); //ADC1复位 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,DISABLE); //复位结束 //初始化ADC_CCR寄存器 ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles; ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure); //初始化ADC1 ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1; ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure); //设置ADC规则组通道 一个序列 采样时间 //ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 1, ADC_SampleTime_480Cycles); //使能ADC ADC_Cmd(ADC3, ENABLE); } //获取ADC3某个通道的值 u16 Get_Adc3(u8 ch) { //设置ADC规则组通道 一个序列 采样时间 ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles); //开启ADC3的软件转换启动功能 ADC_SoftwareStartConv(ADC3); //等待转换结束 while(ADC_GetFlagStatus(ADC3, ADC_FLAG_EOC) == RESET) ; //读取ADC的值 return ADC_GetConversionValue(ADC3); } //获取某个通道给定次数采样的平均值 u16 Get_Adc3_Average(u8 ch, u8 times) { u32 tmp = 0; u8 i = 0; for (i = 0; i tmp = 4000; } return (u16)(100 - (tmp / 40)); }main.c文件 #include "sys.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "led.h" #include "beep.h" #include "key.h" #include "usmart.h" #include "lcd.h" #include "rtc.h" #include "rng.h" #include "key.h" #include "wkup.h" #include "adc.h" int main(void) { //u16 value = 0; u16 temp = 0; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2 delay_init(168); uart_init(115200); //usmart_dev.init(84); LED_Init(); LCD_Init(); ADC3_Init(); POINT_COLOR = RED; LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4"); LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"LSENS TEST"); LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@tom"); LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/09/15"); //设置字体为蓝色 POINT_COLOR = BLUE; LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"LSENS VAL:"); while(1) { //得到温度值 temp = Get_Adc3_Average(ADC_Channel_5, 10); LCD_ShowxNum(30+10*8,130,temp,3,16,0);//显示ADC的值 printf("Light: %d\r\n", temp); LED1 = !LED1; delay_ms(250); } } 04. 结果验证伴随 DS0 的不停闪烁，提示程序在运行。此时，我们可以通过给 LS1 不同的光照强度，来观察 LSENS_VAL 值的变化，光照越强，该值越大，光照越弱，该值越小。 05. 预留 06. 附录6.1 【STM32】STM32系列教程汇总 网址：【STM32】STM32系列教程汇总 07. 声明该教程参考了正点原子的《STM32 F4 开发指南》 |
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