灰度传感器 | 立创开发板技术文档中心

一、模块来源

采购链接：

电子积木模拟灰度传感器寻线传感器循迹模块光感传感器比赛用

二、规格参数

工作电压：3.3V-5V

工作电流：< 20mA

输出格式：模拟信号输出

控制接口：ADC

管脚数量：3 Pin（2.54mm间距排针）

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至开发板上【能够判断当前环境状况的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

1、查看资料

灰度传感器包括一个白色高亮发光二极管和一个光敏电阻，由于发光二极管照射到灰度不同的纸张上返回的光是不同的，光敏电阻接收到返回的光，根据光的强度不同，光敏电阻的阻值也不同，从而实现灰度值的测试。

2、引脚选择

当前只有OUT引脚需要使用到ADC接口，这里选择使用PB0的附加ADC功能。

模块	开发板
VCC	5V0
GND	GND
OUT	PB0

3、代码编写

新建两个文件 bsp_grayscale.c 和 bsp_grayscale.h，并且将头文件路径添加到编译器中。

新建文件以及添加头文件路径到编译器，在 DHT11章节 已经讲过了，可以移步进行查看。

DHT11章节跳转 : （点击跳转🚀）

在文件 bsp_grayscale.c 和 bsp_grayscale.h 中，编写如下代码。

bsp_grayscale.hbsp_grayscale.c

/*
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 */

#ifndef BSP_CODE_BSP_GRAYSCALE_H_
#define BSP_CODE_BSP_GRAYSCALE_H_

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"

#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x)    delay_1ms(x)
#endif
#ifndef delay_us
#define delay_us(x)    delay_1us(x)
#endif

#define MODULE_BSP_RCU_ENABLE()   \
            rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_GPIO_RCU); \
            rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_RCU);


/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_GPIO_RCU     RCU_GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PORT    GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PIN     GPIO_PIN_0

/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_RCU         RCU_ADC
#define BSP_ADC             ADC
#define BSP_ADC_CHANNEL     ADC_CHANNEL_8

//采样次数
#define SAMPLES         5

void Init_Grayscale_Sensor(void);
int Get_Adc_GRAYSCALE_Value(void);
uint8_t Get_Grayscale_Percentage_Value(void);

#endif /* BSP_CODE_BSP_GRAYSCALE_H_ */

/*
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 */

#include "bsp_grayscale.h"
#include "stdio.h"

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：ADC_GET
 * 函 数 功 能：读取一次ADC数据
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
static int ADC_GET(void)
{
    int gAdcResult = 0;
    int timeOut = 1000;

    // 设置采集通道
    adc_routine_channel_config(0, BSP_ADC_CHANNEL, ADC_SAMPLETIME_14POINT5);
    // 开始软件转换
    adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);

    // 等待ADC总线处理完成
    while(!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC) && timeOut--)
    {
        delay_us(1);
    }

    // 清除ADC采样完成标志位
    adc_flag_clear(ADC_FLAG_EOC);

    if(!timeOut)
    {
        printf("ADC_GET Failed!!!\r\n");
        return 0;
    }

    // 获取通道的转换结果
    gAdcResult = adc_routine_data_read();
    // printf("gAdcResult = %d\r\n",gAdcResult);

    return gAdcResult;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_Adc_GRAYSCALE_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：
 * 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
int Get_Adc_GRAYSCALE_Value(void)
{
    int Data = 0;
    int i;

    for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
    {
        Data += ADC_GET();

        delay_ms(5);
    }

    Data = Data / SAMPLES;

    return Data;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_Grayscale_Percentage_value
 * 函 数 说 明：读取灰度传感器的值，并且返回百分比
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：返回百分比
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
uint8_t Get_Grayscale_Percentage_Value(void)
{
    int adc_max = 4095;
    int adc_new = 0;
    uint8_t Percentage_value = 0;

    adc_new = Get_Adc_GRAYSCALE_Value();
    Percentage_value = ((float)adc_new/(float)adc_max) * 100.f;
    return Percentage_value;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Init_Grayscale_Sensor
 * 函 数 说 明：初始化灰度传感器
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Init_Grayscale_Sensor(void)
{
    /* 使能ADC和GPIO时钟 */
    MODULE_BSP_RCU_ENABLE();

    // 配置ADC时钟为4分频
    adc_clock_config(ADC_ADCCK_PCLK2_DIV4);

    // 配置引脚为模拟浮空输入模式
    gpio_mode_set(BSP_ADC_GPIO_PORT, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, BSP_ADC_GPIO_PIN);

    // 使能扫描模式
    adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);

    // 数据右对齐
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);

    // ADC设置为12位分辨率
    adc_resolution_config(ADC_RESOLUTION_12B);

    // ADC设置为规则组  一共使用 1 个通道
    adc_channel_length_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL, 1);

    // ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发
    adc_external_trigger_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL,EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
    // 使能软件触发
    adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);

    // ADC使能
    adc_enable();
}

四、移植验证

在 src\main.c 中输入代码如下:

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"

#include "bsp_grayscale.h"

/*!
    \brief      toggle the led every 500ms
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void led_spark(void)
{
    static __IO uint32_t timingdelaylocal = 0U;

    if(timingdelaylocal) {

        if(timingdelaylocal < 500U) {
            gd_eval_led_on(LED1);
        } else {
            gd_eval_led_off(LED1);
        }

        timingdelaylocal--;
    } else {
        timingdelaylocal = 1000U;
    }
}

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    uint32_t fw_ver = 0;
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* configure systick */
    systick_config();
    eclic_priority_group_set(ECLIC_PRIGROUP_LEVEL3_PRIO1);
    /* initilize the LEDs, USART and key */
    gd_eval_led_init(LED1);
    gd_eval_com_init(EVAL_COM0);
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER_WAKEUP, KEY_MODE_GPIO);

#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    fw_ver = gd32vw55x_firmware_version_get();
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n\n");
    printf("\r\n=== Welcome to use the LC-GD32VW553-HMQ6 development board ====\r\n\n");
    printf("\r\n======================= www.lckfb.com =========================\r\n\n");
    printf("\r\n======================= wiki.lckfb.com ========================\r\n\n");
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
    /* print firmware version */
    printf("\r\nGD32VW55X series firmware version: V%d.%d.%d", (uint8_t)(fw_ver >> 24), (uint8_t)(fw_ver >> 16), (uint8_t)(fw_ver >> 8));
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* print out the clock frequency of system, AHB, APB1 and APB2 */
    printf("\r\nCK_SYS is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_SYS));
    printf("\r\nCK_AHB is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_AHB));
    printf("\r\nCK_APB1 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB1));
    printf("\r\nCK_APB2 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB2));

    Init_Grayscale_Sensor();
    printf("\r\nGrayscale sensor initialized.\r\n");

    while(1)
    {
        printf("\n");
        printf("Gray scale Value      = [ %d ]\r\n", Get_Adc_GRAYSCALE_Value() );
        printf("Gray scale percentage = [ %d%% ]\r\n", Get_Grayscale_Percentage_Value() );

        delay_1ms(500);
    }
}

编译烧录。

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常见模块移植手册

显示类

传感器类

控制类

一、模块来源

二、规格参数

三、移植过程

1、查看资料

2、引脚选择

3、代码编写

四、移植验证

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