浅谈STM32(M4)中的光敏传感器
时间: 2020-08-05 16:35 浏览次数: 当前栏目:公司新闻编辑:中山手机棋牌游戏
し光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多牛牛游戏,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

  し 浅谈STM32(M4)中的光敏传感器

  光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多牛牛游戏,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 も和 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ぜ线波长。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。

  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。

  照射光敏二极管的光强不同,通过光敏二极管的电流大小就不同,所以可以通过检测电流大小,达到检测光强的目的。

  利用这个电流ぉ变化,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。

  我们利用 ADC3 的通道 5( PF7)来读取光敏二极管电压的变化,从而得到环境光线的变化,并将得到ぱ的光线强度,显示在 TFTLCD 上面。

  2.硬件设计

  图中, LS1 是光敏二极管(实物在开发板摄像头接口右侧), R58 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_IN5 通道,读取LIGHT_SENSOR( 牛牛游戏 PF7)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。

  3.软件设计

  在固件库文件中,我们添加了adc 相关的库函数文件 stm32f4xx_adc.c 和对应头文件的支持。同时,我们在 HARDWARE分组下新建了 adc3.c 和 lsens.◥c 源文件,以及包含了它们对应的头文件。因为本实验我们主要是使用 €

£ ADC3 去测量关敏二极管的电压变化,所以大部分知识我们在前面 ADC 实验部分都有所讲解,这里我们就略带而过。 lsens.c,代码如下:

  lsens.c

  #include “lsens.h”

  #include ゃ “delay.h”

  //初始化光敏传感器

  void Lsens_Init(void)

  {

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;↖

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, くENABLE);//使能 GPIOF 时钟

  //先初始化 ADC3 通道 7IO 口

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;//PA7 通道 □7

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN;//模拟输入

 あ GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL ;//不带上下拉

  GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);//初始化

  Adc3_Init();//初始化 ADC3

  }

  //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(ADC_Channel_5); //た读取 ADC 值,通道 5

  delay_ms(5);

  }

  temp_val/=LSENS_READ_TIMES;//得到平均值×

  if(temp_val》400♀ 0)temp_val=4000;

  return (u8)(100-(temp_val/40));

  }

  这里就 2だ 个函数,其中: Lsens_Init 用于初始化光敏传感器,其实就是初始化 PF7 为模拟输入,♂然后通过 Adc3_Init 函数初始化 ADC3 的通道 ADC_Channel_5。 Lsens_Get_Val 函数用于获取当前光照强度,该函数通过 Get_Adc3 得到通道 ADC_Channel_5 转换的电压值,经过简单量化后,处理成 0~100 的光强值。 0 对应最暗, 100 对应最亮。

  adc3.c 源文件代码:

【】

  #include “adc3.h”

  #include ▉ “delay.h”

  //初始化 ADC3

  //这里我们仅以规则通道为例

  void Adc3_Init(void)

  {

  ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;

  ADC_InitTypeDef ⊙◎ ADC_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE); //使能 ADC3 时钟

  RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,ENABLE); //ADC3 复位

  RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,DISABLE); ▌//复位结△束

  ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//独立模式

  ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay=

  ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//两个采样阶段之间的延迟 ぐ 5 ★个时钟

  ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode=

  ADC_DMAAccessMode_Disabled;

  ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div4;//预分频 4 →分频。

  ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化

  ADC_InitStructure.ADC_ResoluTIon=ADC_ResoluTIon_12b;//12 っ ▍▎位模こ 式

  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//非扫描模式

  ADC_InitStructure.ADC_ConTInuousConvMode=DISABLE;//关闭连续转换

  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;

  //禁止触发检测,使用软件触发

  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//右对齐

  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion=1;//1 个转换在规则序列中

  ADC_Init(ADC3, …ひ &ADC_InitStructure);//ADC 初始化

  ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);//开启 AD 转换器

  }

  //获得 ADC 值

  //ch:通道值 0~16 ADC_Channel_0▼ ~ADC_Channel_16

  /ぽ /返回值:转换结果

  u16 Get_Adc3(u8 ch)

  {

  //设置指定 ADC 的规则组通道,一个序列,采样时间

  ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ch, 1, ADC_SampleTime_480Cycles お);

  ADC_SoftwareStartConv(ADC3); //使能指定的 ADC3 的软件转换启动功能

  while(!ADC_GetFlagStatus(ADC3, ‖ ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

  return ADC_GetConversionValue(ADC3); //返回最近一次 ADC3 规则组的转换结果

  }

  这里, Adc3◆_Init 函数几乎和 ADC_Init 函数一模一样,这里我们设置了 ADC3_CH5 的相关参数,但是没有设置对应 IO为模拟输入,因为这个在 Lsens_Init 函数已经实现。Get_Adc3用于获取 ADC3 某个通道的转换结果。因为我们前面对 ADC 有了详细的讲解,所以本章实验源码部分讲解就比较简单。接下来我们看看主函数:

  #include “sys.h”

  #include “delay.h”

  #include “usart.h”

  #include “led.h”



  #include “lcd.h”

  #include “adc3.h”

  #include “lsens.h”

°

  int main(void)

  {

  u8 adcx;

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组 2

  delay_init(168); //初始化延时函数

  uart_init(1152♀00); //初始化串口波特率为 115200

  LED_Init(); //初始化 LED

  LCD_Init(); //初始化 LCD

  Lsens_Init(); えぼ //初始化光敏传感器

  POINT_COLOR=RED;

  LCD_ShowString(30,50,200,16,16,“STM32F4”);

  LCD_ShowString(30,70,200,16,16,“LSENS TEST”);

  LCD_ShowString(30● ,90,200,16,16,“ALIX”);

  LCD_ShowString(30,110,200,16,16,“2018/7/31”);

  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め,130,adcx,3,16,0);//显示 ←ADC ま的值

  LED0=!LED0;

  delay_ms(250);

  }

  }

  此部分代码也比较简单,初始化各个外设之后,进入死循环,通过 Lsens_Get_Val 获取光敏传感器得到的光强值( 0~100),并显示在 TFTLCD 上面。

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