专栏名称: CW32生态社区

以开放、共享、互助为理念，致力于构建武汉芯源半导体CW32系列MCU生态社区。无论是嵌入式MCU小白还是想要攻破技术难题的工程师，亦或是需求解决方案的产品经理，都可在CW32生态社区汲取营养、共同成长。

【CW32模块使用】光敏电阻光照传感器

CW32生态社区 · 公众号 · · 2024-08-29 16:38

主要观点总结

本文主要描述了光敏电阻的工作原理，以及其在模块移植过程中的关键步骤。通过查看数据手册，了解光敏电阻的型号和对应原理图，进而移植至开发板上实现检测周围环境光线亮度的功能。文章中详细描述了初始化ADC、读取ADC值、获取某个通道的值、读取DO引脚的电平状态等函数的具体实现，并在最后给出了在main主函数中如何调用这些函数的示例。

关键观点总结

关键观点1: 光敏电阻的工作原理

基于内光电效应，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低。无光照时呈高阻状态。

关键观点2: 模块移植过程

通过查看数据手册了解光敏电阻的型号和对应原理图，配置引脚，移植至开发板实现检测光线亮度的功能。

关键观点3: 函数实现

包括初始化ADC、读取ADC值、获取某个通道的值、读取DO引脚的电平状态等函数的实现方式。

正文

请到「今天看啥」查看全文

光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，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。其在无光照时，几乎呈高阻状态，暗时电阻很大。光敏电阻模块一般用来检测周围环境的光线的亮度，触发单片机或继电器模块等。

0 1

模块来源

>>>

模块实物展示：

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/1VMFN1fVo5jxB80IYTsY67A

资料提取码：y8jw

规格参数

>>>

工作电压：3.3-5V

工作电流：1MA

模块尺寸：31.1475 x 14.097mm

输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出

读取方式：ADC

管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）

0 3

移植过程

>>>

我们的目标是在立创·CW32F030C8T6开发板上能够判断当前光照强度的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。

3. 1

查看资料

这个模块采用的光敏电阻的型号是5516，对应下图，可以知道在光亮时的阻值在8到20KΩ左右，在光暗时的阻值在1MΩ左右。

其对应的原理图，其中U2.1为LM393，R3为光敏电阻。AO输出为R2和R3分压后直接输出电压，所以为模拟量；DO为经过LM393进行电压比较后，输出高低电平，所以为数字量。具体原理是，393的3号引脚电压与2号引脚进行电压比较。当3号引脚电压比2号引脚电压高时，1号引脚输出高电平；当3号引脚电压比2号引脚电压低时，1号引脚输出低电平；可以通过调整R4控制2号引脚的电压。

因此DO引脚可以配置为GPIO的输入模式，AO引脚需要配置为ADC模拟输入模式。

3. 2

引脚选择

想要使用ADC，需要确定使用的引脚是否有ADC外设功能。可以通过手册进行查看。在用户手册439页。

当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用 PA5的附加ADC功能。

3. 3

移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】DHT11温湿度传感器相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_illume.c与bsp_illume.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_illume.c中，编写如下代码。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version */#include "bsp_illume.h"#include "stdio.h"/********************************************************** * 函 数 名 称：Illume_GPIO_Init * 函 数 功 能：初始化ADC * 传 入 参 数：无 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：LP**********************************************************/void Illume_GPIO_Init(void){    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体
    RCC_ILLUME_GPIO_ENABLE();        // 使能GPIO时钟    RCC_ADC_ENABLE();                // 使能ADC时钟
    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_ILLUME_AO|GPIO_ILLUME_DO;        // GPIO引脚    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;               // 上拉输入    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;                     // 输出速度高    GPIO_Init(PORT_ILLUME, &GPIO_InitStruct);                    // 初始化
    GPIO_ANALOG_ENABLE();                // PA05设定为模拟输入
    /* ADC配置 */
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;                   // ADC初始化结构体    ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure;                     // ADC看门狗结构体    ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure;           // ADC单通道转换结构体
    // 配置ADC初始化结构体    ADC_InitStructure.ADC_OpMode = ADC_SingleChOneMode;  //单通道单次转换模式    ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div4;         // 时钟频率 = PCLK / 4 = 64MHz / 4 = 16MHz    ADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime5Clk; //5个ADC时钟周期    ADC_InitStructure.ADC_VrefSel = ADC_Vref_VDDA;       //VDDA参考电压    ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufDisable;      //关闭跟随器    ADC_InitStructure.ADC_TsEn = ADC_TsDisable;          //关闭内置温度传感器    ADC_InitStructure.ADC_DMAEn = ADC_DmaDisable;        //不触发DMA    ADC_InitStructure.ADC_Align = ADC_AlignRight;        //ADC转换结果右对齐    ADC_InitStructure.ADC_AccEn = ADC_AccDisable;        //转换结果累加不使能
    //ADC模拟看门狗通道初始化    ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure);




    

    //配置单通道转换模式    ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull;      // 单通道ADC转换结果溢出保存    ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = ILLUME_ADC_CHANNEL;       // 选择ADC转换通道    ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure;   // ADC初始化结构体    ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure;     // ADC看门狗结构体
    ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure);             // 初始化配置
    ADC_Enable(); //ADC使能
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //启动ADC转换
}

/********************************************************** * 函 数 名 称：ADC_GET * 函 数 功 能：读取一次ADC值 * 传 入 参 数：无 * 函 数 返 回：测量到的值 * 作       者：LCKFB * 备       注：**********************************************************/uint32_t ADC_GET(void){        ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE);    //启动ADC转换
        uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 获取数据
        return adcValue;}/********************************************************** * 函 数 名 称：Get_Adc_Value * 函 数 功 能：获得某个通道的值 * 传 入 参 数：Count：采集次数 * 函 数 返 回：无 * 作       者：LC * 备       注：LP**********************************************************/uint32_t Get_Adc_Value(uint8_t Count){    uint32_t value = 0;    uint8_t t;
    for(t = 0 ; t < Count ; t++ )    {        value += ADC_GET();    }    return value/Count;}
/****************************************************************** * 函 数 名 称：Get_illume_Percentage_value * 函 数 说 明：读取光敏电阻值，并且返回百分比 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：返回百分比 * 作       者：LC * 备       注：最亮100  最暗0******************************************************************/unsigned int Get_illume_Percentage_value(void){    //ADC精度都是12位    //2的12次方 = 4096    //因为单片机是从0开始算，所以要4096-1=4095    int adc_max = 4095;    int adc_new = 0;    int Percentage_value = 0;
    adc_new = Get_Adc_Value(10);    //百分比 = （ 当前值 / 最大值 ）* 100    Percentage_value = ( 1 - ( (float)adc_new / adc_max ) ) * 100;    return Percentage_value;}
/****************************************************************** * 函 数 名 称：Get_DO_In * 函 数 说 明：读取DO引脚的电平状态 * 函 数 形 参：无 * 函 数 返 回：1=检测过亮   0=检测过暗 * 作       者：LC * 备       注：无******************************************************************/uint8_t Get_DO_In(void){    if( GET_DO_IN == GPIO_Pin_SET )    {        return 1;    }    return 0;}

在文件bsp_encoder.h中，编写如下代码。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version */#ifndef __BSP_ILLUME_H__#define __BSP_ILLUME_H__
#include "board.h"

#define RCC_ILLUME_GPIO_ENABLE()    __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define RCC_ADC_ENABLE()            __RCC_ADC_CLK_ENABLE()
#define GPIO_ANALOG_ENABLE()        PA05_ANALOG_ENABLE()        // PA05设定为模拟输入

#define ILLUME_ADC_CHANNEL          ADC_ExInputCH5
#define PORT_ILLUME                 CW_GPIOA
#define GPIO_ILLUME_AO              GPIO_PIN_5#define GPIO_ILLUME_DO              GPIO_PIN_2
#define GET_DO_IN                   GPIO_ReadPin(PORT_ILLUME, GPIO_ILLUME_DO)
void Illume_GPIO_Init(void);uint32_t




    
 Get_Adc_Value(uint8_t Count);unsigned int Get_illume_Percentage_value(void);uint8_t Get_DO_In(void);
#endif

0 4

移植验证

>>>

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/* * Change Logs: * Date           Author       Notes * 2024-06-19     LCKFB-LP    first version */#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "bsp_illume.h"
int32_t main(void){    board_init();        // 开发板初始化
    uart1_init(115200);  // 串口1波特率115200
    Illume_GPIO_Init();    printf("ADC demo start\r\n");    while(1)    {        printf("ADC-%d\r\n", Get_Adc_Value(10) );        printf("illume-%d%%\r\n", Get_illume_Percentage_value() );        printf("\r\n");        delay_ms(1000);    }}