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。
一、模块来源
二、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）
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【判断当前光照强度的功能】。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
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，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。
因此DO引脚可以配置为GPIO的输入模式，AO引脚需要配置为ADC模拟输入模式。
2、引脚选择
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用PB0的附加ADC功能。
| VCC | 3V3 |
| GND | GND |
| DO | PB2 |
| AO | PB0 |
3、代码编写
新建两个文件 bsp_illume.c 和 bsp_illume.h，并且将头文件路径添加到编译器中。
在文件 bsp_illume.c 和 bsp_illume.h 中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#ifndef BSP_CODE_BSP_ILLUME_H_
#define BSP_CODE_BSP_ILLUME_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 BSP_ILLUME_RCU_ENABLE() \
rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_GPIO_RCU); \
rcu_periph_clock_enable(BSP_DO_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
#define BSP_DO_GPIO_RCU RCU_GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PORT GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define BSP_DO_READ() gpio_input_bit_get(BSP_DO_GPIO_PORT, BSP_DO_GPIO_PIN)
void illume_Init(void);
int Get_illume_Adc_Value(uint8_t Count);
int Get_illume_Percentage_value(void);
uint8_t Get_illume_DO_In(void);
#endif /* BSP_CODE_BSP_ILLUME_H_ */c
/*
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*/
#include "bsp_illume.h"
void illume_Init(void)
{
/* 使能ADC和GPIO时钟 */
BSP_ILLUME_RCU_ENABLE();
// 配置DO引脚为输入模式
gpio_mode_set(BSP_DO_GPIO_PORT, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE, BSP_DO_GPIO_PIN);
// 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();
}
/**********************************************************
* 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)
{
uint16_t gAdcResult = 0;
uint16_t 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_illume_Adc_Value
* 函 数 功 能：获得某个通道的值
* 传 入 参 数：Count：采集次数
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LCKFB
* 备 注：LP
**********************************************************/
int Get_illume_Adc_Value(uint8_t Count)
{
int gAdcResult = 0;
uint8_t i = 0;
for(i = 0; i < Count; i++)
{
//获取数据
gAdcResult += ADC_GET();
}
return (gAdcResult / Count);
}
/******************************************************************
* 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：LCKFB
* 备 注：最亮100 最暗0
******************************************************************/
int Get_illume_Percentage_value(void)
{
//ADC精度都是12位
//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_illume_Adc_Value(5);
//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_illume_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=检测过暗 0=检测过亮
* 作 者：LCKFB
* 备 注：无
******************************************************************/
uint8_t Get_illume_DO_In(void)
{
if( BSP_DO_READ() == 1 )
{
return 1;
}
return 0;
}四、移植验证
在 src\main.c 中输入代码如下:
c
#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"
#include "bsp_illume.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));
/* initialize the illumination sensor */
illume_Init();
printf("\r\nIllumination sensor initialized.\r\n");
while(1)
{
printf("\nADC Value = %d\r\n",Get_illume_Adc_Value(5));
printf("Percentage value = %d%%\r\n",Get_illume_Percentage_value());
printf("DO = %d\r\n",Get_illume_DO_In());
delay_ms(500);
}
}上电效果：
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