STM32学习笔记（六 定时器及应用 4 光敏传感器实验 ）

一、光敏传感器简介

光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和 CMOS 图像传感器等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。
**光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。**光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
精英 STM32F103 板载了一个光敏二极管（光敏电阻），作为光敏传感器，它对光的变化非常敏感。

光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的 PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，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，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN 结时，可以使 PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。利用这个电流变化，我们串接一个电阻，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。

二、硬件设计

本实验用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
2） TFTLCD 模块
3） ADC
4） 光敏传感器

图中，LS1 是光敏二极管（实物在开发板摄像头接口右侧），R29 为其提供反向电压，当环境光线变化时，LS1 两端的电压也会随之改变，从而通过 ADC3_IN6 通道，读取LIGHT_SENSOR（PF8）上面的电压，即可得到环境光线的强弱。
光线越强，电压越低，光线越暗，电压越高。

三、软件设计

代码：

#include "lsens.h"
#include "delay.h"

 
//初始化光敏传感器
void Lsens_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE);//使能PORTF时钟	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;//PF8 anolog输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);	
	Adc3_Init();
}
//读取Light Sens的值
//0~100:0,最暗;100,最亮 
u8 Lsens_Get_Val(void)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<LSENS_READ_TIMES;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc3(LSENS_ADC_CHX);	//读取ADC值
		delay_ms(5);
	}
	temp_val/=LSENS_READ_TIMES;//得到平均值 
	if(temp_val>4000)temp_val=4000;
	return (u8)(100-(temp_val/40));
}

#ifndef __LSENS_H
#define __LSENS_H	
#include "sys.h" 
#include "adc.h" 
  
#define LSENS_READ_TIMES	10		//定义光敏传感器读取次数,读这么多次,然后取平均值
#define LSENS_ADC_CHX		ADC_Channel_6	//定义光敏传感器所在的ADC通道编号
    
void Lsens_Init(void); 				//初始化光敏传感器
u8 Lsens_Get_Val(void);				//读取光敏传感器的值
#endif 

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"	 
#include "adc.h"
#include "lsens.h"
 

 int main(void)
 {	 
 	u8 adcx; 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口
  	LCD_Init();				//初始化LCD
	Lsens_Init(); 			//初始化光敏传感器
	POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色  	
	//显示提示信息											      
	LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Elite STM32");	
	LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"LSENS TEST");	
	LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
	LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2015/1/14");	  
	POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
	LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"LSENS_VAL:");	             
	while(1)
	{
		adcx=Lsens_Get_Val();
		LCD_ShowxNum(30+10*8,130,adcx,3,16,0);//显示ADC的值 
		LED0=!LED0;
		delay_ms(250);	
	}
}
 

四、实验结果

伴随 DS0 的不停闪烁，提示程序在运行。此时光照越强，该值越大，光照越弱，该值越小。