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记录一下,方便以后翻阅~ 主要内容: 1) 光敏传感器概述; 2) 相关实验代码解读。 实验功能:通过ADC3_CH6来检测光敏二极管一端的电压变化来达到检测光强的目的(可通过检测环境光,调节LCD的背光大小)。 官方资料:《STM32中文参考手册V10》第11章——模拟/数字转换ADC 1. 光敏传感器概述 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。 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。 简而言之:照射光敏二极管的光强不同,通过光敏二极管的电流大小就不同,所以可以通过检测电流大小,达到检测光强的目的。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。 2. 硬件连接图 3.相关代码解读 3.1 adc.h头文件代码解读 123456#ifndef __TSENSOR_H #define __TSENSOR_H #include "stm32f10x.h" void Adc3_Init(void); //ADC3初始化// u16 Get_Adc3(u8 ch); //获得ADC3某个通道值// #endif3.2 adc.c文件代码解读 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334#include "delay.h" #include "sys.h" #include "adc.h" //编写Adc3_Init初始化函数// void Adc3_Init(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3 , ENABLE ); //使能ADC3通道时钟// RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC时钟// ADC_DeInit(ADC3); //复位ADC3,将外设ADC3的全部寄存器重设为缺省值// //ADC3_InitStructure参数设置// ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式// ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //关闭扫描模式// ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //单次转换模式// ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //软件触发启动// ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐// ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目// ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC3, ENABLE); //使能指定的ADC3// //下面四个函数用于校准// ADC_ResetCalibration(ADC3); //使能复位校准// while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC3)); //等待复位校准结束// ADC_StartCalibration(ADC3); //开启AD校准// while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC3)); //等待校准结束// } //编写Get_Adc3函数// u16 Get_Adc3(u8 ch) { //设置指定ADC的规则组通道,四个入口参数// ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 ); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC3, ENABLE); //使能指定的ADC3的软件转换启动功能// while(!ADC_GetFlagStatus(ADC3, ADC_FLAG_EOC )); //等待转换结束// return ADC_GetConversionValue(ADC3); //返回最近一次ADC3规则组的转换结果// }3.3 lsens.h头文件代码解读 1234567891011#ifndef __LSENS_H #define __LSENS_H #include "sys.h" #include "adc.h" //定义两个常量// #define LSENS_READ_TIMES 10 //定义光敏传感器读取次数,读10次,然后取平均值// #define LSENS_ADC_CHX ADC_Channel_6 //定义光敏传感器所在的ADC通道编号,即0x06// //申明两个函数// void Lsens_Init(void); //初始化光敏传感器函数// u8 Lsens_Get_Val(void); //读取光敏传感器值的函数// #endif3.4 lsens.c文件代码解读 123456789101112131415161718192021222324252627#include "lsens.h" #include "delay.h" //初始化光敏传感器函数,即对GPIO,PF8初始化参数配置// void Lsens_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE); //使能GPIOF时钟 //配置GPIOF参数,引脚8,模拟输入// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); Adc3_Init(); } //读取Light Sens的值,范围0-100,0最暗;100最亮// u8 Lsens_Get_Val(void) { u32 temp_val=0; u8 t; for(t=0;t4000)temp_val=4000; //当计算后的值大于4000时,强制转换为4000// return (u8)(100-(temp_val/40)); //将temp_val值归一化到0-100之间// }3.5 main.c文件代码解读 123456789101112131415161718192021#include "led.h" #include "delay.h" #include "sys.h" #include "usart.h" #include "adc.h" #include "lsens.h" int main(void) { u8 adcx; delay_init(); //延时函数初始化 uart_init(115200); //串口初始化为115200 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 Lsens_Init(); //初始化光敏传感器 while(1) { adcx=Lsens_Get_Val(); printf("光线强度:%d\n",adcx); LED0=!LED0; delay_ms(500); } }4. 实验结果 旧知识点 1)复习如何新建工程模板,可参考STM32学习心得二:新建工程模板; 2)复习基于库函数的初始化函数的一般格式,可参考STM32学习心得三:GPIO实验-基于库函数; 3)复习寄存器地址,可参考STM32学习心得四:GPIO实验-基于寄存器; 4)复习位操作,可参考STM32学习心得五:GPIO实验-基于位操作; 5)复习寄存器地址名称映射,可参考STM32学习心得六:相关C语言学习及寄存器地址名称映射解读; 6)复习时钟系统框图,可参考STM32学习心得七:STM32时钟系统框图解读及相关函数; 7)复习延迟函数,可参考STM32学习心得九:Systick滴答定时器和延时函数解读; 8)复习ST-LINK仿真器的参数配置,可参考STM32学习心得十:在Keil MDK软件中配置ST-LINK仿真器; 9)复习ST-LINK调试方法,可参考STM32学习心得十一:ST-LINK调试原理+软硬件仿真调试方法; 10)复习如何对GPIO进行复用,可参考STM32学习心得十二:端口复用和重映射; 11)复习串口通信相关知识,可参考STM32学习心得十四:串口通信相关知识及配置方法; 12)复习ADC原理及一般配置步骤,可参考STM32学习心得二十三:ADC转换原理及模数转换实验和STM32学习心得二十四:内部温度传感器原理及实验。 |
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