20.光敏传感器

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;i4000)
   {
      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：