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光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。
其在無光照時，幾乎呈高阻狀態(tài)，暗時電阻很大。?光敏電阻模塊一般用來檢測周圍環(huán)境的光線的亮度，觸發(fā)單片機或繼電器模塊等。
01模塊來源
資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1VMFN1fVo5jxB80IYTsY67A
資料提取碼：y8jw
02 規(guī)格參數(shù)
工作電壓：3.3-5V
工作電流：1MA
模塊尺寸：31.1475 x 14.097mm
輸出方式: DO接口為數(shù)字量輸出 AO接口為模擬量輸出
讀取方式：ADC
管腳數(shù)量：4 Pin（2.54mm間距排針）
03移植過程
我們的目標(biāo)是在立創(chuàng)·CW32F030C8T6開發(fā)板上能夠判斷當(dāng)前光照強度的功能。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實現(xiàn)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
這個模塊采用的光敏電阻的型號是5516，對應(yīng)下圖，可以知道在光亮?xí)r的阻值在8到20KΩ左右，在光暗時的阻值在1MΩ左右。
其對應(yīng)的原理圖，其中U2.1為LM393，R3為光敏電阻。AO輸出為R2和R3分壓后直接輸出電壓，所以為模擬量；DO為經(jīng)過LM393進(jìn)行電壓比較后，輸出高低電平，所以為數(shù)字量。具體原理是，393的3號引腳電壓與2號引腳進(jìn)行電壓比較。當(dāng)3號引腳電壓比2號引腳電壓高時，1號引腳輸出高電平；當(dāng)3號引腳電壓比2號引腳電壓低時，1號引腳輸出低電平；可以通過調(diào)整R4控制2號引腳的電壓。
因此DO引腳可以配置為GPIO的輸入模式，AO引腳需要配置為ADC模擬輸入模式。
3.2引腳選擇
想要使用ADC，需要確定使用的引腳是否有ADC外設(shè)功能?？梢酝ㄟ^手冊進(jìn)行查看。在用戶手冊439頁。
當(dāng)前只有AO引腳需要使用到ADC接口，所以DO引腳可以使用開發(fā)板上其他的GPIO。這里選擇使用PA5的附加ADC功能。
3.3移植至工程
移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器?相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_illume.c與bsp_illume.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。
在文件bsp_illume.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "bsp_illume.h"#include "stdio.h"/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：Illume_GPIO_Init* 函 數(shù) 功 能：初始化ADC* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：LP**********************************************************/void Illume_GPIO_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體RCC_ILLUME_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘RCC_ADC_ENABLE(); // 使能ADC時鐘GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_ILLUME_AO|GPIO_ILLUME_DO; // GPIO引腳GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉輸入GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 輸出速度高GPIO_Init(PORT_ILLUME, &GPIO_InitStruct); // 初始化GPIO_ANALOG_ENABLE(); // PA05設(shè)定為模擬輸入/* ADC配置 */ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure; // ADC單通道轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體// 配置ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode; //單通道單次轉(zhuǎn)換模式ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4; // 時鐘頻率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHzADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5個ADC時鐘周期ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA; //VDDA參考電壓ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable; //關(guān)閉跟隨器ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable; //關(guān)閉內(nèi)置溫度傳感器ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable; //不觸發(fā)DMAADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight; //ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果右對齊ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable; //轉(zhuǎn)換結(jié)果累加不使能//ADC模擬看門狗通道初始化ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);//配置單通道轉(zhuǎn)換模式ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull; // 單通道ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果溢出保存ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = ILLUME_ADC_CHANNEL; // 選擇ADC轉(zhuǎn)換通道ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure; // ADC初始化結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure; // ADC看門狗結(jié)構(gòu)體ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure); // 初始化配置ADC_Enable(); //ADC使能ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉(zhuǎn)換}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：ADC_GET* 函 數(shù) 功 能：讀取一次ADC值* 傳 入 參 數(shù)：無* 函 數(shù) 返 回：測量到的值* 作 者：LCKFB* 備 注：**********************************************************/uint32_t ADC_GET(void){ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //啟動ADC轉(zhuǎn)換uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 獲取數(shù)據(jù)return adcValue;}/*********************************************************** 函 數(shù) 名 稱：Get_Adc_Value* 函 數(shù) 功 能：獲得某個通道的值* 傳 入 參 數(shù)：Count：采集次數(shù)* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：LP**********************************************************/uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t Count){uint32_t value = 0;uint8_t t;for(t = 0 ; t < Count ; t++ ){value += ADC_GET();}return value/Count;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_illume_Percentage_value* 函 數(shù) 說 明：讀取光敏電阻值，并且返回百分比* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：返回百分比* 作 者：LC* 備 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//因為單片機是從0開始算，所以要4096-1=4095int adc_max = 4095;int adc_new = 0;int Percentage_value = 0;adc_new = Get_Adc_Value(10);//百分比 = （ 當(dāng)前值 / 最大值 ）* 100Percentage_value = ( 1 - ( (float)adc_new / adc_max ) ) * 100;return Percentage_value;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Get_DO_In* 函 數(shù) 說 明：讀取DO引腳的電平狀態(tài)* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：1=檢測過亮 0=檢測過暗* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/uint8_t Get_DO_In(void){if( GET_DO_IN == GPIO_Pin_SET ){return 1;}return 0;}
在文件bsp_encoder.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#ifndef __BSP_ILLUME_H__#define __BSP_ILLUME_H__#include "board.h"#define RCC_ILLUME_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define RCC_ADC_ENABLE() __RCC_ADC_CLK_ENABLE()#define GPIO_ANALOG_ENABLE() PA05_ANALOG_ENABLE() // PA05設(shè)定為模擬輸入#define ILLUME_ADC_CHANNEL ADC_ExInputCH5#define PORT_ILLUME CW_GPIOA#define GPIO_ILLUME_AO GPIO_PIN_5#define GPIO_ILLUME_DO GPIO_PIN_2#define GET_DO_IN GPIO_ReadPin(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_DO)void Illume_GPIO_Init(void);uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t Count);unsigned int Get_illume_Percentage_value(void);uint8_t Get_DO_In(void);#endif
04移植驗證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_illume.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200Illume_GPIO_Init();printf("ADC demo startrn");while(1){printf("ADC-%drn", Get_Adc_Value(10) );printf("illume-%d%%rn", Get_illume_Percentage_value() );printf("rn");delay_ms(1000);}}
移植現(xiàn)象：輸出ADC值和換算后的光照度百分比。
模塊移植成功案例代碼：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/12kciYTb_1CL1EaEG_wfX5g?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
下載ECAD模型
