S12SD紫外线传感器

此紫外线检测模块采用氮化家基材料的肖特基光电二极管，具有高的响应度和低的暗电流,板载LM358放大器对光电二极管输出的微弱信号进行放大，所有元器件采用1%精度元器件制造。应用于紫外线测试仪，紫外线手表，户外运动设备，手机移动电话等。

模块来源

采购链接：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21n57.1.0.0.d0e2523cw99pzo&id=656169130215&ns=1&abbucket=0#detail)
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1YuwoCsbiJPaYH-8TaHEwVg
提取码：8888

规格参数

工作电压：2.7-5V
工作电流：1mA
测量角度：130度
温飘：0.08%/℃
检测波长范围：240nm~370nm
输出方式: ADC
管脚数量：3 Pin

移植过程

我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB上能够测量紫外线强度。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

电路图中，SIG引脚是经过放大模拟电压后进行模拟信号输出，采集到模拟量后将其转换为电压，根据下图电压与紫外线强度对照表，则可得知紫外线强度。

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。
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PC1的附加ADC功能。使用ADC1的第11道输入通道。

引脚选择

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_ultraviolet.c与bsp_ultraviolet.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_ultraviolet.c中，编写如下代码。

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 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-20     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_ultraviolet.h"
#include "board.h"
#include "stdio.h"



/******************************************************************
 * 函 数 名 称：ULTRAVIOLET_GPIO_Init
 * 函 数 说 明：UV紫外线模块引脚初始化
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：
******************************************************************/
void ULTRAVIOLET_GPIO_Init(void)
{
    // 关闭相关的寄存器保护
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

    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;

    // SIG 初始化
    (void)GPIO_Init(PORT_ULTRAVIOLET, GPIO_ULTRAVIOLET, &stcGpioInit);


    // 使能 ADC 时钟
    FCG_Fcg3PeriphClockCmd(FCG_ULTRAVIOLET_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(PORT_ULTRAVIOLET_ADC, &stcAdcInit);

    // 通道重映射
    ADC_ChRemap(PORT_ULTRAVIOLET_ADC, CHANNEL_ULTRAVIOLET_ADC, GPIO_ULTRAVIOLET_REMAP);

    // ADC使能
    ADC_ChCmd(PORT_ULTRAVIOLET_ADC, ADC_SEQ_A, CHANNEL_ULTRAVIOLET_ADC, ENABLE); // 使能ADC通道11
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：adc_GET
 * 函 数 说 明：读取一次ADC数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：读取的数据
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned int adc_GET(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(PORT_ULTRAVIOLET_ADC);

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

            // 停止ADC转换
            ADC_Stop(PORT_ULTRAVIOLET_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(PORT_ULTRAVIOLET_ADC, ADC_FLAG_EOCA);

    // 采集一次数据
    adcValue = ADC_GetValue(PORT_ULTRAVIOLET_ADC, CHANNEL_ULTRAVIOLET_ADC);

    // 返回数据
    return adcValue;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_ADC_Value
 * 函 数 说 明：对ADC值进行平均值计算后输出
 * 函 数 形 参：num采集次数
 * 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
 * 作       者：LC
 * 备       注：误差80mV左右
******************************************************************/
unsigned int Get_ADC_Value( void )
{
        uint32_t Data = 0;

        for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
        {
                Data += adc_GET();
                delay_ms(5);
        }

        Data = Data / SAMPLES;

        return Data;
        }


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Get_Ultraviolet_Intensity
 * 函 数 说 明：判断当前紫外线强度等级
 * 函 数 形 参：value=ADC读取的值
 * 函 数 返 回：0~11 紫外线强度等级由低到高，11最高
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
char Get_Ultraviolet_Intensity(uint16_t value)
{
    char ret = 0;
    if( value < 227 )//紫外线强度0级
    {
        ret = 0;
    }
    if( value >= 227 && value < 318 )//紫外线强度1级
    {
        ret = 1;
    }
    if( value >= 318 && value < 408 )//紫外线强度2级
    {
        ret = 2;
    }
    if( value >= 408 && value < 503 )//紫外线强度3级
    {
        ret = 3;
    }
    if( value >= 503 && value < 606 )//紫外线强度4级
    {
        ret = 4;
    }
    if( value >= 606 && value < 696 )//紫外线强度5级
    {
        ret = 5;
    }
    if( value >= 696 && value < 795 )//紫外线强度6级
    {
        ret = 6;
    }

    if( value >= 795 && value < 881 )//紫外线强度7级
    {
        ret = 7;
    }
    if( value >= 881 && value < 976 )//紫外线强度8级
    {
        ret = 8;
    }
    if( value >= 976 && value < 1079 )//紫外线强度9级
    {
        ret = 9;
    }
    if( value >= 1079 && value < 1170 )//紫外线强度10级
    {
        ret = 10;
    }
    if( value >= 1170  )//紫外线强度11级
    {
        ret = 11;
    }
    return ret;
}

在文件bsp_ultraviolet.h中，编写如下代码。

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 */
#ifndef _BSP_ULTRAVIOLET_H_
#define _BSP_ULTRAVIOLET_H_

#include "hc32_ll.h"

#define PORT_ULTRAVIOLET            GPIO_PORT_C
#define GPIO_ULTRAVIOLET            GPIO_PIN_01
#define GPIO_ULTRAVIOLET_REMAP      ADC12_PIN_PC1

#define FCG_ULTRAVIOLET_ADC         FCG3_PERIPH_ADC1
#define PORT_ULTRAVIOLET_ADC        CM_ADC1
#define CHANNEL_ULTRAVIOLET_ADC     ADC_CH11


//采样次数
#define SAMPLES     30


void ULTRAVIOLET_GPIO_Init(void);
unsigned int Get_ADC_Value(void);
char Get_Ultraviolet_Intensity(uint16_t value);

#endif

移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

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 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_ultraviolet.h"

int32_t main(void)
{
    uint16_t value = 0;

    board_init();
    uart1_init(115200U);

    ULTRAVIOLET_GPIO_Init();
    printf("IRtracking demo start\r\n");

    while(1)
    {
        value = Get_ADC_Value();
        //串口显示紫外线强度
        printf("grade = %d\r\n", Get_Ultraviolet_Intensity( value ) );
        delay_ms(1000);
    }
}

移植现象：测量室内紫外线强度为0级。

模块移植成功案例代码：

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。