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外观

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）

移植过程 ​

我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB上能够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，再移植至我们的工程。

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。

引脚选择 ​

想要使用ADC，需要确定使用的引脚是否有ADC外设功能。可以通过数据手册进行查看。

在数据手册的第44页，是关于HC32F4A0系列芯片引脚的功能定义示意图。

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PA5的附加ADC功能。

移植至工程 ​

移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_illume.c与bsp_illume.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_illume.c中，编写如下代码。

c
/*
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 * Date           Author       Notes
 * 2024-04-13     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_illume.h"
#include "stdio.h"
#include "board.h"


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Illume_GPIO_Init
 * 函 数 功 能：初始化GPIO
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：lckfb.com
 * 备       注：
**********************************************************/
void Illume_GPIO_Init(void)
{
        // 关闭相关的寄存器写保护
        LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_GPIO | LL_PERIPH_FCG | LL_PERIPH_PWC_CLK_RMU);

        stc_gpio_init_t stcGpioInit;

        // ADC引脚初始化
        (void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
        stcGpioInit.u16PinAttr        = PIN_ATTR_ANALOG;    // 设置引脚属性为模拟
        stcGpioInit.u16PinState       = PIN_STAT_RST;       // 引脚状态为复位状态
        stcGpioInit.u16PinDir         = PIN_DIR_IN;         // 引脚方向为输入

        stcGpioInit.u16Latch          = PIN_LATCH_OFF;      // 关闭锁存器
        stcGpioInit.u16PullUp         = PIN_PU_OFF;         // 关闭上拉电阻
        stcGpioInit.u16Invert         = PIN_INVT_OFF;       // 不反相输入信号
        stcGpioInit.u16ExtInt         = PIN_EXTINT_OFF;     // 关闭外部中断功能
        stcGpioInit.u16PinInputType   = PIN_IN_TYPE_SMT;

        // AO 初始化
        (void)GPIO_Init(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_AO, &stcGpioInit);

        stcGpioInit.u16PinAttr        = PIN_ATTR_DIGITAL;   // 设置引脚属性为数字
        stcGpioInit.u16PullUp         = PIN_PU_ON;          // 开启上拉电阻
        // DO 初始化
        (void)GPIO_Init(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_DO, &stcGpioInit);
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Illume_ADC_Init
 * 函 数 功 能：初始化ADC
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：lckfb.com
 * 备       注：
**********************************************************/
void Illume_ADC_Init(void)
{
    // 使能 ADC 时钟
    FCG_Fcg3PeriphClockCmd(FCG_ADC, ENABLE);

    stc_adc_init_t stcAdcInit;

    // 使用基本参数初始化ADC结构体
    (void)ADC_StructInit(&stcAdcInit);
    stcAdcInit.u16ScanMode   = ADC_MD_SEQA_SINGLESHOT;   // 设置ADC为单次扫描模式
    stcAdcInit.u16Resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT;     // 设置ADC分辨率为12位
    stcAdcInit.u16DataAlign  = ADC_DATAALIGN_RIGHT;      // 设置ADC数据右对齐

    // 初始化ADC
    (void)ADC_Init(ILLUME_ADC, &stcAdcInit);

    // 通道重映射
    ADC_ChRemap(ILLUME_ADC, ILLUME_ADC_CHANNEL, GPIO_ILLUME_AO_REMAP);

    // ADC使能
    ADC_ChCmd(ILLUME_ADC, ADC_SEQ_A, ILLUME_ADC_CHANNEL, ENABLE); // 使能ADC通道5

}
/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Illume_GPIO_Init
 * 函 数 功 能：初始化ADC
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：lckfb.com
 * 备       注：
**********************************************************/
void Illume_Init(void)
{
        Illume_GPIO_Init();

        Illume_ADC_Init();
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Adc_Get_Value
 * 函 数 说 明：采集一次adc数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：ADC采集的数值
 * 作       者：lckfb.com
 * 备       注：
******************************************************************/
uint16_t Adc_Get_Value(void)
{
    static uint16_t adcValue;
    __IO uint32_t TimeOut = 0UL;

    /* 只能启动序列 A 的转换。
       序列 B 需要硬件触发才能启动转换。*/
    ADC_Start(ILLUME_ADC);

    // 等待ADC转换完成
    while(SET != ADC_GetStatus(ILLUME_ADC, ADC_FLAG_EOCA))
    {
        // 如果超时
        if(TimeOut > 500)
        {
            // 清除标志位
            ADC_ClearStatus(ILLUME_ADC, ADC_FLAG_EOCA);

            // 停止ADC转换
            ADC_Stop(ILLUME_ADC);

            // 打印错误信息
            printf("ERROR = ADC 等待序列 A 转换【超时】!!\r\n");

            // 返回0
            return 0;
        }

        // 每次循环是延时1ms
        TimeOut++;
        delay_ms(1);
    }

    // 如果转换完成，清除标志位。
    ADC_ClearStatus(ILLUME_ADC, ADC_FLAG_EOCA);

    // 采集一次数据
    adcValue = ADC_GetValue(ILLUME_ADC, ILLUME_ADC_CHANNEL);

    // 返回数据
    return adcValue;
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_Adc_Average
 * 函 数 说 明：采集 __Count 次adc数据，然后求平均值。
 * 函 数 形 参：__Count：采集次数
 * 函 数 返 回：ADC采集的平均数值
 * 作       者：lckfb.com
 * 备       注：
******************************************************************/
uint16_t Get_Adc_Average(uint8_t __Count)
{
    uint32_t adcValue = 0;
    for(int i = 0; i < __Count; i++)
    {
        // 获取一次 ADC 数据
        uint16_t tmp = Adc_Get_Value();
        // 如果获取到的数据为0，说明采集失败，跳过本次循环
        if(tmp == 0)
        {
            __Count--;
            continue;
        }

        // 将采集到的数据累加到 adcValue 变量中
        adcValue += tmp;
    }

    // 计算平均值
    return ( adcValue / __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.com
 * 备       注：最亮100  最暗0
******************************************************************/
unsigned 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_Adc_Average(30);
    //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：lckfb.com
 * 备       注：无
******************************************************************/
uint8_t Get_DO_In(void)
{
    if( GET_DO_IN == 1 )
    {
        return 1;
    }
    return 0;
}

在文件bsp_encoder.h中，编写如下代码。

c
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 */
#ifndef __BSP_ILLUME_H__
#define __BSP_ILLUME_H__

#include "hc32_ll.h"

#define FCG_ADC                      FCG3_PERIPH_ADC1
#define ILLUME_ADC                   CM_ADC1
#define ILLUME_ADC_CHANNEL           ADC_CH5

#define PORT_ILLUME                  GPIO_PORT_A

#define GPIO_ILLUME_AO               GPIO_PIN_05
#define GPIO_ILLUME_AO_REMAP         ADC12_PIN_PA5

#define GPIO_ILLUME_DO               GPIO_PIN_02

#define GET_DO_IN        GPIO_ReadInputPins(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_DO)


void Illume_Init(void);
uint16_t Adc_Get_Value(void);
uint16_t Get_Adc_Average(uint8_t __Count);
unsigned int Get_illume_Percentage_value(void);
uint8_t Get_DO_In(void);





#endif

移植验证 ​

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

c
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 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_illume.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();
    uart1_init(115200U);

    // 关闭GPIO寄存器写保护
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_GPIO);

    Illume_Init();
    printf("ADC demo start\r\n");
    while(1)
    {
        printf("ADC-%d\r\n", Get_Adc_Average(10) );
        printf("illume-%d%%\r\n", Get_illume_Percentage_value() );
        printf("\r\n");
        delay_ms(1000);
    }
}

移植现象：输出ADC值和换算后的光照度百分比。

模块移植成功代码：

文件下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->HC32版本模块移植代码下载 里面的该章节压缩包中。

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