STM32-光敏传感器实验

光敏传感器的主要是光敏二极管，核心是PN结，利用了光电效应，对光强很敏感，有单向导电性，工作时需要加反向电压。光照越强，等效电阻越小。

实验要求通过ADC3通道6（PF8）采集光敏二极管的电压，然后转换为0~100的光纤强度值并显示在液晶屏上。

由下图可知对于的通道是PF8

首先确定我们的最小刻度，Vref = 3.3V，所以0V <= Vin <= 3.3V，所以最小刻度是3.3V / 4096（2^12）。

接下来确定转换时间。采样时间239.5个ADC时钟周期为例，可以得到转换时间为21us。

时间转换公式参考如下公式：Tcvtmin=（12.5+X）周期=(12.5 + X)/(12MHz)=21us。

因为使用的是单通道，所以不使用扫描模式。因为未使用到DMA，所以使用单次扫描模式。

由于光敏二极管是光照越强，阻值越小，获取的电压值与光强关系成负相关，所以在处理数据的时候需要在取互补的部分。

接下来编写我们的函数代码：

接下来编写函数文件代码adc_l.c：

#include "./BSP/ADC/adc_l.h"ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;void adc_init(void){ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;g_adc_handle.Instance = ADC3;g_adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; //右对齐g_adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; //不扫描g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; //单次模式g_adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; //转换通道数为1，单通道g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; //不用间断模式g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; //无间断模式则无间断通道g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; //外部软件触发HAL_ADC_Init(&g_adc_handle);HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_handle);adc_ch_conf.Channel = ADC_CHANNEL_1;adc_ch_conf.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; //转换顺序adc_ch_conf.SamplingTime = ADC_SMAPLINGTIME_239CYCLES_5; //设置为最大值HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_handle, &adc_ch_conf);
}void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc){if(hadc->Instance == ADC3){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0};__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();  //使能ADC时钟__HAL_RCC_ADC3_CLK_ENABLE();   //使能GPIO时钟gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_8;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; //模拟模式HAL_GPIO_Init(GPIOF, &gpio_init_struct);adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; //选择ADC外设时钟设置adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; //选择6分频,72/6=12MHzHAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init, &g_adc_handle);}
}uint32_t adc_get_result(void){HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle, 10); //第二个参数比1大就行return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);
}uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times){uint32_t temp_val = 0;uint8_t t;for(t = 0; t < times; t++){temp_val += adc_get_result();delay_ms(5);}return temp_val / times;
}uint8_t lsens_get_val(void){uint32_t temp_val;temp_val = adc_get_result();temp_val /= 40;if(temp_val > 100) temp_val = 100;return (uint8_t)(100 - temp_val);
}

再编写函数头文件adc_l.h：

#ifndef __ADC_L_H
#define __ADC_L_Hextern ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;void adc_init(void);
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc);
uint32_t adc_get_result(void);
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times);#endif

最后编写我们的主函数代码main.c：

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./USMART/usmart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/LSENS/lsens.h"int main(void)
{short adcx;HAL_Init();                                 /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);         /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72);                             /* 延时初始化 */usart_init(115200);                         /* 串口初始化为115200 */led_init();                                 /* 初始化LED */lcd_init();                                 /* 初始化LCD */lsens_init();                               /* 初始化光敏传感器 */lcd_show_string(30,  50, 200, 16, 16, "STM32", RED);lcd_show_string(30,  70, 200, 16, 16, "LSENS TEST", RED);lcd_show_string(30,  90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "LSENS_VAL:", BLUE);while (1){ adcx = lsens_get_val();lcd_show_xnum(30 + 10 * 8, 110, adcx, 3, 16, 0, BLUE); /* 显示ADC的值 */LED0_TOGGLE();   /* LED0闪烁,提示程序运行 */delay_ms(250);}
}

到这里我们的函数代码便编写完成了

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