STM32——ADC读取光敏传感器控制LED灯，看门狗中断

本文介绍两种使用方法

一、编写读取AD值的函数，之后判断AD值，进行相应操作，比如点灯。
二、用ADC读取光敏传感器AO口输出，并配置ADC通道看门狗监控这条通道，当光线太暗时打开LED灯。
之后会再介绍可编程RGB灯带WS2812B。

光敏传感器介绍

光敏传感器有两个输出口，一个是DO（Digital Output），一个是AO（Analog Output），DO是数字输出，只会输出0或1，AO是模拟输出，可以配合stm32的ADC转换器得到数值存放在12位的寄存器中，因此AD值的范围是4095 - 0，即2的12次方-1到2的0次方。

程序代码

#include "LightAD.h"
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "LED.h"

#define RCC_LightADC RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA

#define GPIO_LightADC GPIOA
#define PIN_LightADC GPIO_Pin_0
#define Channel_LightADC ADC_Channel_0

unsigned int HighThreshold = 3000;
unsigned int LowThreshold = 0;

//用AD转换配合模拟看门狗 单次转换非扫描

extern char BrightEnough; 

先宏定义引脚和通道，定义三个变量，两个是看门狗监控的高低阈值，一个是main.c中定义的标志位，判断当前光线是否够亮。

void Light_GPIOInit()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_AD;
	GPIO_AD.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_AD.GPIO_Pin =  PIN_LightADC;		
	GPIO_AD.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIO_LightADC,&GPIO_AD);	
}

配置GPIO口，注意GPIO模式要选择模拟输入。

void WatchDog_ADInit()
{
	ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig(ADC1, Channel_LightADC);
	ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig(ADC1,HighThreshold,LowThreshold);
	ADC_AnalogWatchdogCmd(ADC1,ADC_AnalogWatchdog_SingleRegEnable);
	
	ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_AWD,ENABLE);
}

配置看门狗，选择ADC1或2，选择对应通道，这里只有一个光敏传感器，一般选择通道0。

void Light_NVICInit()
{
	NVIC_InitTypeDef nvic_struct;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	nvic_struct.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;
	nvic_struct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	nvic_struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
	nvic_struct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
	
	NVIC_Init(&nvic_struct);
}

开启NVIC通道，优先级随便填。

void ADC1_2_IRQHandler()
{
	if(ADC_GetITStatus(ADC1,ADC_IT_AWD) == 1)
	{
		BrightEnough = 0;
		LEDOn();
		ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_AWD);
	}
}

配置中断函数，当进入中断，则光线不够亮，并打开LED灯，最后清除标志位，注意中断标志位是ADC_IT_AWD。

void Light_ADInit()
{
	//ADC1通道0在PA0
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_LightADC,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//最高14Mhz，72 六分频 12Mhz
	
	Light_GPIOInit();//1
	
	//选择规则组的输入通道
	//通道0，序列1，中等采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, Channel_LightADC, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	//初始化ADC
	ADC_InitTypeDef adc_struct;
	adc_struct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	adc_struct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	adc_struct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	adc_struct.ADC_NbrOfChannel = 1;
	adc_struct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
	adc_struct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
	//单次转换非扫描，只有一个通道
	ADC_Init(ADC1,&adc_struct);
	
	//配置看门狗和中断
	WatchDog_ADInit();//2
	Light_NVICInit();//3
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	//先复位校准
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == 1);
	//等待复位校准完成，当寄存器软件置1开始校准，校准完硬件置0
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == 1);
}

配置ADC，选择规则组的输入通道，选择ADC独立模式，而不是ADC1和ADC2共同工作的合作模式，后者的优势是转换更快，但是没必要，ADC转换时间是很短的，下面会有计算。设置数据对齐方式是右对齐。一般都是设置右对齐，左右对齐的知识大家可以自行搜索。选择不设置外部触发源，选择单次触发，非扫描模式。通道数量设置为1条。之后记得复位校准，否则可能造成数值漂移。

//可以采用单次扫描更改扫描通道的方式来实现多通道采集，注意修改GPIO初始化引脚
unsigned int Light_GetADVal()
{
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
	while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC) == 0);
	//等待规则组转换完成
	//采样时间是55.5，转换固定周期是12.5，一共68个周期
	//72MHZ6分频，12Mhz 68个周期，时间大约是1/12M * 68，约5.6us
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,DISABLE);
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

读取AD值，AD转换周期如程序中注释所示，得出时间大约为5.6us，时间非常短。同时，如果有多个输入设备，可以采用单次非扫描的方式来达到单次连续扫描的效果，只需要在一个设备读取完之后更改下次要读取的通道，每次读取完之后更新AD数值和通道。
方法一只要在主函数中拿读取到的AD值判断后再执行功能就行，方法二用上面的看门狗代码配置后在看门狗中断中配置函数即可。

结语

STM32的ADC功能很多，这里只是简单介绍基本使用的方法，剩下内容留待读者去探索。