代码收藏家技术教程 2024-12-15

学习STM32的光敏传感器

光敏传感器，也被称为光敏电阻器或光敏电子元件，是一种可以感知光线强度的传感器。在STM32微控制器上，我们可以利用ADC（模数转换器）来读取光敏传感器的模拟输出值，并通过相应的程序进行处理和控制。

本文将通过代码案例来介绍如何在STM32上使用光敏传感器，并进行光线强度的测量和控制。代码案例将基于STM32CubeIDE开发环境和HAL库进行编写。

硬件准备在开始编写代码之前，我们需要准备以下硬件材料：

STM32开发板（如STM32F4Discovery）

光敏传感器（如光敏电阻器）

连接线

硬件连接将光敏传感器的一个引脚连接到STM32开发板的一个ADC输入引脚，例如PA0。
创建新项目在STM32CubeIDE中创建一个新的STM32项目，并根据具体的开发板选择正确的目标芯片和时钟设置。
配置ADC 在STM32CubeIDE的“配置”选项卡中，选择“ADC1”，并进行如下配置：

选择“通用配置”，使能ADC

配置ADC采样时间、分辨率和数据对齐方式

配置ADC通道和引脚

编写初始化代码打开生成的主函数文件（通常是main.c），在main()函数之前编写以下初始化代码：

/* ADC handle structure */
ADC_HandleTypeDef hadc1;

/* Function prototypes */
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);

int main(void)
{
  /* MCU Configuration */

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
    /* Read ADC value */
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
    uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    HAL_ADC_Stop(&hadc1);

    /* Perform processing and control based on ADC value */
    // TODO: Add your code here
  }
}

编写ADC初始化代码在生成的主函数文件中的MX_ADC1_Init()函数中添加以下代码来初始化ADC1：

/* ADC1 init function */
static void MX_ADC1_Init(void)
{
  /* Configure the global features of the ADC */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.LowPowerAutoPowerOff = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* Configure the ADC channel */
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.Rank = 1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

编写光敏传感器代码在无限循环的while (1)循环中，我们可以读取光敏传感器的模拟输出值，然后根据需要进行进一步处理和控制。

/* Read ADC value */
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
HAL_ADC_Stop(&hadc1);

/* Perform processing and control based on ADC value */
if (adc_value > 2048)
{
  // Light intensity is high
  // TODO: Add your code here
}
else
{
  // Light intensity is low
  // TODO: Add your code here
}

添加延时为了避免频繁读取光敏传感器的值，我们可以在每次读取后添加适当的延时，例如100ms。在while (1)循环中添加以下代码：

/* Delay for 100ms */
HAL_Delay(100);

完整代码示例下面是一个完整的代码示例，包括初始化和光敏传感器控制：

/* ADC handle structure */
ADC_HandleTypeDef hadc1;

/* Function prototypes */
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);

int main(void)
{
  /* MCU Configuration */

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
    /* Read ADC value */
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
    uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    HAL_ADC_Stop(&hadc1);

    /* Perform processing and control based on ADC value */
    if (adc_value > 2048)
    {
      // Light intensity is high
      // TODO: Add your code here
    }
    else
    {
      // Light intensity is low
      // TODO: Add your code here
    }

    /* Delay for 100ms */
    HAL_Delay(100);
  }
}

/* ADC1 init function */
static void MX_ADC1_Init(void)
{
  /* Configure the global features of the ADC */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.LowPowerAutoPowerOff = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* Configure the ADC channel */
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.Rank = 1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* System Clock Configuration */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 25;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 400;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the

作者：xiaoalla