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115200LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口LCD_Init(); //初始化LCDLsens_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。
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