光敏电阻光照传感器
光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。其在无光照时，几乎呈高阻状态，暗时电阻很大。光敏电阻模块一般用来检测周围环境的光线的亮度，触发单片机或继电器模块等。
模块来源
采购链接：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.0.0.68c07a63p9f0me&id=522579320463
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1VMFN1fVo5jxB80IYTsY67A
资料提取码：y8jw
规格参数
工作电压：3.3-5V
工作电流：1MA
模块尺寸：31.1475 x 14.097mm
输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出
读取方式：ADC
管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）
原理解析
这个模块采用的光敏电阻的型号是5516，对应下图，可以知道在光亮时的阻值在8到20KΩ左右，在光暗时的阻值在1MΩ左右。
其对应的原理图见图2.2.3.1-2，其中U2.1为LM393，R3为光敏电阻。AO输出为R2和R3分压后直接输出电压，所以为模拟量；DO为经过LM393进行电压比较后，输出高低电平，所以为数字量。具体原理是，393的3号引脚电压与2号引脚进行电压比较。当3号引脚电压比2号引脚电压高时，1号引脚输出高电平；当3号引脚电压比2号引脚电压低时，1号引脚输出低电平；可以通过调整R4控制2号引脚的电压。
移植过程
引脚选择
移植至工程
我们的目标是将例程移植至ESP32-S3开发板上。已经为大家提供了完整的驱动代码，按照以下步骤，即可完成移植。 具体新建文件夹和新建c和h文件在 【DHT11温湿度传感器】章节中的1.4.2小节中有详细的教学，这里就不再多说了。 只不过这里我们将文件名 bsp_dht11.c 和 bsp_dht11.h 换成 bsp_illume.c 和 bsp_illume.h，文件夹名字改为illume。
代码写入
在 bsp_illume.c 文件中写入：
c
#include "bsp_illume.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "rom/ets_sys.h"
esp_adc_cal_characteristics_t *adc_chars;
void delay_ms(unsigned int ms)
{
vTaskDelay(ms / portTICK_PERIOD_MS);
}
void delay_us(unsigned int us)
{
ets_delay_us(us);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Illume_GPIO_Init
* 函 数 说 明：初始化光敏电阻光照传感器引脚功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Illume_GPIO_Init(void)
{
gpio_config_t adc_config = {
.pin_bit_mask = (1ULL<<GPIO_DO), //配置引脚
.mode =GPIO_MODE_INPUT, //输入模式
.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE, //不使能上拉
.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE, //不使能下拉
.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE //不使能引脚中断
};
gpio_config(&adc_config);
adc1_config_width(width);// 12位分辨率
//ADC_ATTEN_DB_0:表示参考电压为1.1V
//ADC_ATTEN_DB_2_5:表示参考电压为1.5V
//ADC_ATTEN_DB_6:表示参考电压为2.2V
//ADC_ATTEN_DB_11:表示参考电压为3.3V
//adc1_config_channel_atten( channel,atten);// 设置通道0和3.3V参考电压
// 分配内存
adc_chars = calloc(1, sizeof(esp_adc_cal_characteristics_t));
// 对 ADC 特性进行初始化，使其能够正确地计算转换结果和补偿因素
esp_adc_cal_characterize(unit, atten, width, DEFAULT_VREF, adc_chars);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Dma_Value
* 函 数 说 明：对保存的数据进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：CHx 第几个扫描的数据
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：返回值最低0 最高4095
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_Dma_Value(char CHx)
{
unsigned char i = 0;
int AdcValue = 0;
AdcValue = adc1_get_raw(ADC1_CHANNEL_0); //GPIO1
// //将ADC1的通道0（gpio1）的结果转换成电压,单位mV
// voltage = esp_adc_cal_raw_to_voltage(AdcValue, adc_chars);
return AdcValue;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_illume_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取光敏电阻值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LC
* 备 注：最亮100 最暗0
******************************************************************/
unsigned int Get_illume_Percentage_value(void)
{
//2的12次方 = 4096
//因为单片机是从0开始算，所以要4096-1=4095
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_Dma_Value(channel);
//百分比 = （ 当前值 / 最大值 ）* 100
Percentage_value = ( 1 - ( (float)adc_new / adc_max ) ) * 100;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_DO_In
* 函 数 说 明：读取DO引脚的电平状态
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1=检测过亮 0=检测过暗
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
char Get_DO_In(void)
{
if( GET_DO_IN == 1 )
{
return 1;
}
return 0;
}1
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在 bsp_illume.h 文件中写入：
c
#ifndef _BSP_MQ2_H_
#define _BSP_MQ2_H_
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_rom_sys.h"
#include "esp_timer.h"
#include "driver/uart.h"
#include "rom/ets_sys.h"
#include "esp_system.h"
#include "driver/gptimer.h"
#include "esp_log.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "driver/spi_master.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_adc/adc_cali_scheme.h"
#include "esp_adc/adc_cali.h"
#include "driver/adc.h"
#include "esp_adc_cal.h"
#define DEFAULT_VREF 1100 //默认参考电压，单位mV
#define channel ADC_CHANNEL_0 // ADC测量通道
#define width ADC_WIDTH_BIT_12 // ADC分辨率
#define atten ADC_ATTEN_DB_11 // ADC衰减
#define unit ADC_UNIT_1 // ADC1
#define GPIO_AO 1
#define GPIO_DO 2
#define GET_DO_IN gpio_get_level(GPIO_DO)
void delay_ms(unsigned int ms);
void Illume_GPIO_Init(void);
unsigned int Get_Adc_Dma_Value(char CHx);
unsigned int Get_illume_Percentage_value(void);
char Get_DO_In(void);
#endif1
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到这里移植完成了，请移步到 2.5 进行移植验证。
移植验证
在main.c中输入代码如下
c
#include <stdio.h>
#include "illume/bsp_illume.h"
void app_main(void)
{
Illume_GPIO_Init();
printf("ADC+DMA demo start\r\n");
while(1)
{
printf("ADC-%d\r\n", Get_Adc_Dma_Value(0) );
printf("illume-%d%%\r\n", Get_illume_Percentage_value() );
delay_ms(1000);
}
}1
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