基于STM32的智能灯光亮度调节器【正点原子】（三）

-tacoooooo

已于 2023-05-06 14:26:13 修改

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分类专栏： STM32 文章标签： stm32 嵌入式硬件单片机物联网 mcu

于 2023-05-05 21:17:01 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_64621501/article/details/130510321

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文章介绍了如何使用STM32F103微控制器的ADC功能配合光敏传感器检测环境亮度。首先解释了光敏传感器的工作原理和类型，然后详细阐述了配置ADC和光敏传感器的步骤，包括初始化ADC3和读取ADC通道6的电压值。通过多次读取并计算平均值来确定环境亮度。文章提供了调试过程，展示了不同光照条件下的亮度读数，并指出此技术在智能灯光调节等应用中的作用。

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前言

前面我们使用了ADC采样功能，学习了如何去采集电压值，本文学习的是光敏传感器，结合上我们的上章的ADC采样，就可以实现我们对环境亮度的一个测量功能，对于我们项目的自动调节功能起到了一个识别环境亮度的作用。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、光敏传感器是什么？

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、太阳能电池等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一。

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。

战舰 STM32F103 板载了一个光敏二极管（光敏电阻），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。

本章，我们利用 ADC3 的通道 6（PF8）来读取光敏二极管电压的变化，从而得到环境光线

的变化，并将得到的光线强度。关于 ADC 的介绍，可以查看第二章 ADC采样

二、配置步骤

1.初始化

①配置ADC

初始化ADC3，从上面的说明中，我们可以看到我们的光敏传感器连接着PF8，该引脚对应的是ADC3_IN6通道，可以读取 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。

所以我们初始化ADC3：

//初始化ADC3
//这里我们仅以规则通道为例
//我们默认仅开启通道6																	   
void  Adc3_Init(void)
{      
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3	, ENABLE );	  //使能ADC3通道时钟
	
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,ENABLE);//ADC复位
	
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,DISABLE);//复位结束	    
	
	ADC_DeInit(ADC3);  //复位ADC3,将外设 ADC3的全部寄存器重设为缺省值
	
	
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//ADC工作模式: 独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);	//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器  
	
	
	ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);	//使能指定的ADC3
	
	ADC_ResetCalibration(ADC3);	//使能复位校准  
	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC3));	//等待复位校准结束
	
	ADC_StartCalibration(ADC3);	 //开启AD校准
 
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC3));	 //等待校准结束
}

u16 Get_Adc3(u8 ch)函数适用于获取ADC3的值，代码如下：

//获得ADC3某个通道的值
//ch:通道值 0~16
//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_239Cycles5 );	//ADC3,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			    
  
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC3, ENABLE);		//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
}

②初始化光敏传感器

//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();
}

2.读取数据

读取ADC3的值，计算平均值，使用的是ADC3的通道6：

#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
//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));
}