【正点原子STM32实战】光敏传感器与ADC采集：从硬件连接到光线强度显示

1. 光敏传感器：你的STM32开发板也能“看见”光

大家好，我是正点原子的老朋友。今天我们来聊聊一个非常有趣且实用的项目：如何让你手上的STM32F103战舰开发板，通过一个不起眼的小元件，感知周围环境光线的强弱，并把它实时显示在屏幕上。这个项目非常适合刚接触嵌入式传感器开发的朋友，它能把抽象的ADC采集、电压转换这些概念，变成一个看得见、摸得着的实际应用。整个过程就像教你的开发板学会“看”一样，从硬件连接到软件编程，再到最终显示，每一步都充满了动手的乐趣。

这个项目的核心，就是利用开发板上自带的一个小东西——光敏传感器。它看起来就像一个普通的贴片LED，但功能却大不相同。简单来说，它的电阻会随着光照强度的变化而变化，光线越强，电阻越小；光线越暗，电阻越大。我们STM32的ADC（模数转换器）模块，正好就是用来测量电压的专家。通过一个简单的分压电路，我们就能把光敏传感器电阻的变化，转换成电压的变化，然后交给ADC去读取。最后，我们再把ADC读到的原始数字值，经过一点简单的数学处理，变成一个0到100之间的“光线强度值”，直观地显示在LCD屏上。整个过程逻辑清晰，硬件改动极小，几乎就是“开箱即用”的体验。接下来，我就带你一步步实现它，让你亲手点亮这个“视觉”技能。

2. 硬件连接：看懂原理图，动手不迷糊

在开始写代码之前，我们必须先搞清楚硬件是怎么连的。很多新手朋友一上来就埋头写程序，结果发现数据不对，折腾半天才发现是硬件没理解透。对于正点原子的战舰开发板，这部分工作已经由工程师们帮我们完成了，但我们依然需要理解其背后的原理，这对于后续的调试和举一反三至关重要。

2.1 光敏传感器的工作原理

我们板载的这个光敏传感器，本质上是一个光敏二极管，你也可以把它理解为一个特殊的光敏电阻。它的特性是：当没有光照时，内部只有极其微弱的电流（暗电流）；当有光线照射时，内部会产生“光生载流子”，从而让电流大大增加。这个电流的变化，就是我们感知光线的关键。在开发板上，设计者已经为它设计好了外围电路。具体来看原理图，光敏传感器（LS1）的一端接在了3.3V电源上，另一端通过一个分压电阻（R34） 接地。同时，光敏传感器与电阻R34的连接点，被引到了STM32的PF8这个引脚上。

这里的生活类比来了：你可以把整个电路想象成一个水龙头和一段水管。3.3V是水源的水压，光敏传感器LS1就像一个可以自动调节粗细的水阀，光线越强，水阀开得越大（电阻越小），水流（电流）就越容易通过。而R34这个固定电阻，就像一段固定粗细的水管。PF8这个测量点，就像是在水阀和水管之间安装的一个压力表。当水阀开大（光线强）时，大部分压力都消耗在水管R34上，压力表（PF8）测到的水压（电压）就低；当水阀关小（光线暗）时，压力主要降在水阀上，压力表测到的水压就高。所以，PF8引脚上的电压与光照强度成反比：光线越强，电压越低；光线越暗，电压越高。这个结论非常重要，是我们后面进行数据转换的基础。

2.2 核心引脚与ADC通道映射

知道了PF8是测量点，下一步就是让STM32的ADC模块去读取这个点的电压。STM32F103的ADC功能非常强大，有多个ADC模块（ADC1、ADC2、ADC3），每个模块又有多个通道（Channel）。查阅STM32F103ZET6的数据手册和开发板原理图，我们可以确定：PF8这个引脚，它复用的ADC功能属于ADC3模块</