20.光敏传感器

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1.光敏传感器介绍：

• 光敏二极管(光敏电阻),作为光敏传感器；光敏二极管也称光电二极管；
• 光敏二极管与半导体二极管在结构上类似，其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需要加上反向电压。无光照时，有很小的饱和和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时，饱和反向漏电流大大增加，形成了光电流，它随入射光强度的变化而变化。
• 利用这个电流变化，可以串接一个电阻，就可以转换成电压的变化，从而通过ADC读取电压值，判断外部光线的强弱；
• 光敏传感器是利用光敏元件，将光信号转换为电信号的一种传感器；

2.光敏传感器实验：

功能实现：通过ADC3通道6采集光敏传感器的AD值，并将该值转换为光照强度值0-100，0对应最暗。100对应最亮，并通过串口1输出光照强度值，LED0指示灯闪烁提示系统正常运行。

（1）原理图：

（2）主函数：

#include "delay.h" #include "led.h" #include "usart1.h" #include "ldr.h" int main(){ u8 i=0; int LIGHT_VALUE=0; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置分组 delay_init(); //延时初始化 LED_Init(); usart1_Init(9600); //串口通信初始化 LDR_Init(); //光敏传感器初始化 while(1) { i++; if(i%20==0) { LED0=!LED0; } delay_ms(10); if(i%100==0) { LIGHT_VALUE+=Get_LDR_Value(); //获取光照强度值 printf("当前光照强度值：%d \r\n",LIGHT_VALUE); printf("\r\n"); } } } 

（3）头文件：
 

#ifndef __LDR_H #define __LDR_H typedef unsigned char u8; typedef unsigned short u16; typedef unsigned int u32; void LDR_Init(void); //光敏传感器初始化 u16 Get_ADC3_Value(u8 ch,u8 times); //获取ADC3的值 u8 Get_LDR_Value(void); //获取光照强度值 #endif 

（4）光敏传感器功能函数：

#include "stm32f10x.h" #include "delay.h" #include "ldr.h" /* 功能：光敏传感器初始化 变量：无 返回值：无 */ void LDR_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; //1.使能端口时钟和ADC时钟，设置引脚模式 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_ADC3,ENABLE); GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; //模拟输入 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8; //PF8 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStruct); //2.设置ADC的分频因子 RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //3.初始化ADC参数 ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE; //不连续转换 ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right; //右对齐 ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None; //不使用外部触发，使用软件触发 ADC_InitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent; //独立模式 ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel=1; //通道数量 ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode=DISABLE; //不扫描 ADC_Init(ADC3,&ADC_InitStruct); //4.使用ADC校准 ADC_Cmd(ADC3,ENABLE); //使能ADC3 ADC_ResetCalibration(ADC3); //复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC3)); //判断复位校准是否完成 ADC_StartCalibration(ADC3); //开启校准 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC3)); //判断开启校准是否完成 //5.开启软件触发 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC3,ENABLE); } /* 功能：获取ADC3的值 变量：ch：通道 times：获取次数 返回值：ADC滤波后的值 */ u16 Get_ADC3_Value(u8 ch,u8 times) { u8 i=0; u32 LDR_Val=0; //存储获取到的ADC值 ADC_RegularChannelConfig(ADC3,ch,1,ADC_SampleTime_239Cycles5); //配置ADC规则通道 for(i=0;i<times;i++) { ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC3,ENABLE); //开启软件触发 while(!ADC_GetFlagStatus(ADC3,ADC_FLAG_EOC)); //判断规则组转换是否完成 LDR_Val+=ADC_GetConversionValue(ADC3); //获取ADC3的值 delay_ms(10); } return LDR_Val/times; //将所获得的ADC值进行滤波 } /* 功能：获取光照强度值 变量：无 返回值：光照强度值 */ #define LIGHT_READ_TIMES 20 //采集ADC3的次数 u8 Get_LDR_Value() { u8 i=0; u32 light_val=0; //存储关照强度值 for(i=0;i<LIGHT_READ_TIMES;i++) { light_val+=Get_ADC3_Value(ADC_Channel_6,LIGHT_READ_TIMES); //获取ADC3采集的值 delay_ms(10); } light_val/=LIGHT_READ_TIMES; //将获取的ADC值进行滤波 if(light_val>4000) { light_val=4000; //将大于4000的值都设置为4000 } return (100-light_val/40); //返回光照强度值(0~4000,设置笑死范围[0,100]中) } 

（5）实验结果：