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STM32CubeMX——光敏电阻检测光照强度

前言

多少事,从来急;天地转,光阴迫。 一万年太长,只争朝夕。 ——满江红毛泽东·郭沫若同志致郭沫若同志


一、简介

这些制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。

在这里插入图片描述

是否可以调整 阈值 ,如图所示:

  • 光敏电阻对光非常敏感。光线越强,电阻值越低。随着光强度的增加,电阻值迅速降低到1KΩ以下。
  • 光敏电阻的工作原理是基于内部光电效应,即在半导体光敏材料的两端安装电极导线,并将其包装在带透明窗户的管壳中,形成光敏电阻。为了提高灵敏度,两个电极通常被梳成梳状。

二、原理

我使用的模块只有三个引脚,其他不同类型的模块可能有四个引脚。相比之下,会有更多的引脚DO(数字输出)。 这三个引脚分别是VCC、GND、AO,简介图中已标明了具体的引脚。

  • VCC:接电源正极 3.3~5V;
  • GND:接地;
  • AO :模拟输出;(模数转换器的通道 ADC1_IN0 对应I/O口 :PA0)

光敏模块接口 STM32的IO口 设置的工作模式
VCC VCC(3.3V) -
GND GND -
AO(S:Sign) PA0 GPIO_Mode_IPU(上拉输入模式)
- PA9 TX(USART1 串口1通信)
- PA10 RX(USART1 串口1通信)

光敏电阻收集的模拟量:

STM32F1的AD采样结果为12位,即采样最大值为4096(即2的12次方),参考电压3.3V,所以3.3V对应4096,当然,3.3V只是理想状态,实际上可能有轻微的偏差。假设单片机AD引脚电压采集为x,实际单片机的参考电压为z伏,读取AD值与x的对应关系如下: 分析温度采集电路中电压值与电阻值的关系: 可以得出两个等式联立AD与电阻的关系:y = 1000 * AD / 4096 -AD


三、新建工程

1.打开STM32CubeMX点击新建工程软件

2. 选择 MCU 和封装

3.配置时钟

我的博客网站-RCC学习

4.配置调试模式

5.串口(USART1)配置

6.ADC配置

  • Analog中选择ADC1以规则通道为例,设置打开通道0(IN0),将ADC1的通道0(IN0)对应的引脚(PA0)光敏电阻AO引脚用杜邦线连接,接收模拟量。

7.生成代码

输入项目名称和路径。 选择应用的IDE,开发环境MDK-ARM V5

  • 所有的初始代码都生成了 main.c
  • 在相应的外设文件中生成初始代码。 如 GPIO 生成初始代码 gpio.c 中。

8.构建工程

芯片选择模式:


四、编写代码

main.c在文件中添加代码:

  • 重写fgetfput函数:,添加头文件<stdio.h>
/* USER CODE BEGIN Includes */ #include<stdio.h> /* USER CODE END Includes */ 
/**   * 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx   * 输入参数: 无   * 返 回 值: 无   * 说    明:无   */ int fputc(int ch, FILE *f) {   HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);   return ch; }   /**   * 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx   * 输入参数: 无   * 返 回 值: 无   * 说    明:无   */ int fgetc(FILE *f) {   uint8_t ch = 0;   HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);   return ch; }  
  • 定义变量:接收数据;
  /* USER CODE BEGIN 1 */    int Val;    //定义一个变量来表示光强      /* USER CODE END 1 */  
  • 对ADC具体操作代码:
  /* Infinite loop */   /* USER CODE BEGIN WHILE */   while (1)   {     /* USER CODE END WHILE */      /* USER CODE BEGIN 3 */     AL_ADC_Start(&hadc1);
    
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1 ,50);
    
    if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
    {
      Val = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    }
    
    printf("光照强度:%d \r\n",Val);
    HAL_Delay(1000);
    
  }
  /* USER CODE END 3 */

五、实验结果

谢谢阅读!!!

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