灰度传感器
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
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）
移植过程
我们的目标是在天空星 STM32F407 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，再移植至我们的工程。
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。
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。
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。
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_grayscale.c 与 bsp_grayscale.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_grayscale.c 中，编写如下代码。
c
/*
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Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-20 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_grayscale.h"
#include "board.h"
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_GRAYSCALE_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_GRAYSCALE_Init(void)
{
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_GRAYSCALE_OUT, ENABLE); // 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_GRAYSCALE_ADC, ENABLE); // 使能ADC时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO配置结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_GRAYSCALE_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; //模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_GRAYSCALE_OUT, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
/* ADC公共配置 */
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct; // ADC公共配置结构体
ADC_DeInit();//ADC复位
ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode=ADC_DMAAccessMode_Disabled;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div4;
ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay=ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
/* ADC特定配置 */
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // ADC特定配置结构体
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion=1;
ADC_InitStruct.ADC_Resolution=ADC_Resolution_12b;
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_Init(PORT_ADC, &ADC_InitStruct);
//设置采集通道
ADC_RegularChannelConfig( PORT_ADC, CHANNEL_ADC, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
//ADC使能
ADC_Cmd(PORT_ADC, ENABLE);
}
/******************************************************************
* 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：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_GRAYSCALE_Value(void)
{
uint32_t Data = 0;
//开始软件转换
ADC_SoftwareStartConv(PORT_ADC);
while(!ADC_GetFlagStatus(PORT_ADC, ADC_FLAG_EOC )); // 等待转换结束
for(int i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
Data += ADC_GetConversionValue(PORT_ADC);
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：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Grayscale_Percentage_Value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_GRAYSCALE_Value();
Percentage_value = ((float)adc_new/(float)adc_max) * 100.f;
return Percentage_value;
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在文件 bsp_grayscale.h 中，编写如下代码。
cpp
/*
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* Date Author Notes
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*/
#ifndef _BSP_GRAYSCALE_H_
#define _BSP_GRAYSCALE_H_
#include "stm32f4xx.h"
#define RCC_GRAYSCALE_OUT RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define RCC_GRAYSCALE_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define PORT_ADC ADC1
#define CHANNEL_ADC ADC_Channel_11
#define PORT_GRAYSCALE_OUT GPIOC
#define GPIO_GRAYSCALE_OUT GPIO_Pin_1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_GRAYSCALE_Init(void);
unsigned int Get_Adc_GRAYSCALE_Value(void);
unsigned int Get_Grayscale_Percentage_Value(void);
#endif1
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移植验证
在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。
cpp
/*
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Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-20 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_grayscale.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
ADC_GRAYSCALE_Init();
printf("ADC Demo Start\r\n");
while(1)
{
printf("灰度百分比 = %d%%\r\n\n", Get_Grayscale_Percentage_Value() );
delay_ms(1000);
}
}1
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移植现象：
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！