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：
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 STM32F407 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 47 页，是关于 STM32F4xx 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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*/
#include "bsp_illume.h"
#include "stdio.h"
/**********************************************************
* 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：LC
* 备 注：LP
**********************************************************/
void Illume_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_ILLUME_GPIO, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_ADC, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_ILLUME_AO;
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_ILLUME, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_ILLUME_DO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(PORT_ILLUME, &GPIO_InitStructure);
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_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(ILLUME_ADC, &ADC_InitStruct);
ADC_Cmd(ILLUME_ADC, ENABLE);
}
/**********************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Value
* 函 数 功 能：获得某个通道的值
* 传 入 参 数：CHx：通道数字
* Count：采集次数
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：LP
**********************************************************/
uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t CHx, uint8_t Count)
{
uint32_t adcValue = 0;
ADC_RegularChannelConfig(ILLUME_ADC, CHx, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
ADC_SoftwareStartConv(ILLUME_ADC);
// 因为采集 SAMPLES 次，故循环 SAMPLES 次
for(int i = 0; i < Count; i++)
{
adcValue += ADC_GetConversionValue(ILLUME_ADC);
// printf("value = %d\r\n",adcValue);
}
// 求平均值
adcValue = adcValue / Count;
return adcValue;
}
/******************************************************************
* 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：LC
* 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_Value(ILLUME_ADC_CHANNEL, 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：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
uint8_t Get_DO_In(void)
{
if( GET_DO_IN == 1 )
{
return 1;
}
return 0;
}1
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在文件 bsp_encoder.h 中，编写如下代码。
cpp
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*/
#ifndef __BSP_ILLUME_H__
#define __BSP_ILLUME_H__
#include "stm32f4xx.h"
#define RCC_ILLUME_GPIO RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define RCC_ADC RCC_APB2Periph_ADC1
#define ILLUME_ADC ADC1
#define ILLUME_ADC_CHANNEL ADC_Channel_5
#define PORT_ILLUME GPIOA
#define GPIO_ILLUME_AO GPIO_Pin_5
#define GPIO_ILLUME_DO GPIO_Pin_2
#define GET_DO_IN GPIO_ReadInputDataBit(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_DO)
void Illume_GPIO_Init(void);
uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t CHx, uint8_t Count);
unsigned int Get_illume_Percentage_value(void);
uint8_t Get_DO_In(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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*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_illume.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
Illume_GPIO_Init();
printf("ADC demo start\r\n");
while(1)
{
printf("ADC-%d\r\n", Get_Adc_Value(ILLUME_ADC_CHANNEL, 10) );
printf("illume-%d%%\r\n", Get_illume_Percentage_value() );
printf("\r\n");
delay_ms(1000);
}
}1
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移植现象：输出 ADC 值和换算后的光照度百分比。
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！