传感器模块（光敏电阻/热敏电阻/红外接收管等）介绍及使用

其实一些简单的传感器模块使用的都是同一个电路，就比如光敏模块、热敏模块以及红外接收管等，用的都是图2的电路，改变的也就是电路中N1的属性，如果将热敏电阻放到N1位置上，那么就可以组成一个热敏模块。

引脚和器件说明

VCC：电源正极 3.3V—5V

GND：电源负极

DO(Digital Output)：数字量输出接口

AO(Analog Output)：模拟量输出接口

LED1：电源指示灯

LED2：数字量输出指示灯

LM393：在此用作电压比较器

R2：电位器（用于调节模块的灵敏度）

电路原理（以NTC热敏模块为例）

1，模拟量输出原理

由图可知，模拟输出口通过网路标签接到了R1与热敏电阻中间，此时AO口的电压为

$U=(VCC-GND)R_n1/(R_n1+R1)$ ,当NTC热敏电阻（ NTC是英文Negative Temperature Coefficient的缩写。其含义为负温度系数。它的电阻值随温度的升高而降低。）的温度上升后，其阻值将会下降，因此热敏电阻分的电压会降低，AO口的电压也随之降低，同理可得，当热敏电阻的温度降低后，AO口的电压将会上升，其赋值将在VCC至GND之间变化。

下面给大家在STM32下接受AO口模拟量的代码

void AD_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);              //开启时钟RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                       //ADC分频器（CLOCK信号）,72MHz/6=12MHzGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruture);                    //配置模拟数据输入通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);    //配置多路开关ADC_InitTypeDef ADC_InitStruture;ADC_InitStruture.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                    //模数转换方式，ADC_Mode_Independent（独立模式）：ADC1与ADC2互不干扰ADC_InitStruture.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                //数据对齐方式ADC_InitStruture.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;   //触发源选择，ADC_ExternalTrigConv_None（内部软件触发）ADC_InitStruture.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                   //连续转换模式选择,DISABLE(单次转换)ADC_InitStruture.ADC_ScanConvMode = DISABLE;                         //扫描模式选择，DISABLE（非扫描模式）ADC_InitStruture.ADC_NbrOfChannel = 1;                               //需要几个通道，非扫描模式只有1位有效，此时此参数无效ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruture);ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);                                  //开关控制ADC_ResetCalibration(ADC1);while((ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)) == SET);    //复位校准ADC_StartCalibration(ADC1);while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);           //开始校准
}uint16_t AD_GetValue(void)
{ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                //软件触发while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); //检测标志位return ADC_GetConversionValue(ADC1);                   //AD转换后得到的数值：0-4096
}

只要不断调用uint16_t AD_GetValue(void)函数，就可以接受到AO口的模拟量的值，但是这个函数返回的数值是一个整数，其数值变化范围为0—4096，如果返回为0，则代表AO的电压为0，如果为4096，则代表AO的电压为VCC，所以想要精确得到AO的电压，还需加上。

ADValue = AD_GetValue();
Voltage = (float)ADValue / 4095 * VCC;      //VCC需自己定义

此时Voltage就为AO口的模拟电压值。

2、数字量输出原理

先给大家介绍一下，电压比较器工作过程，当用LM393电压比较器时，如果阳极电压大于阴极电压，那么输出将会使高电平，如果阴极电压大于阳极电压，将会输出低电平。

由图2可知，DO是LM393电压比较器的输出端，其阳极连接到了R1电阻与N1电阻之间，作被比较电压，而阴极接到了一个电位器上，作校准电压，所以当阳极的电压大于校准电压时，LM393电压比较器DO端口输出高电位，反之亦然，但是DO口本就通过电阻连接VCC，所以DO口默认输出高电位，只有当被比较电压低于校准电压时，DO口才输出低电压，此时LED2灯发光。

灵敏度调节：灵敏度调节是通过R2电位器进行调节的，当电位器端的电压调的较小时，也就是电压比较器的阴极电压比较小时，NTC热敏电阻将需要承受更高的温度，才能使阳极电压小于阴极电压，从而输出低电位。

下面给大家在STM32下接受DO口数字量的代码

void LightSensor_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);          //开启时钟GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;                  //上拉输入模式GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruture);
}uint8_t LightSensor_Get(void)
{return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13);             //读取端口电平
}

调用uint8_t LightSensor_Get(void)函数，将返回端口的值，高电位时返回1，低电位返回0.

在这里提醒一下，因为DO口默认为高电位，因此读取时，设置IO端口为上拉输入模式是最好的。

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