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Overview：

光敏传感器

ADC

12 位逐次逼近型 ADC

18 个通道

可测量 16 个外部和 2 个内部信号源

最大转换速率 1MHz

不要让 ADC 的时钟超过 14M

原理图

配置代码

初始化

1. ADC配置

2. 接收输入的GPIO配置

ADC业务

1. 触发单通道ADC转换

2. 取多次的ADC平均值

主函数中调用：

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Overview：

光敏传感器

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。我们在STM32的一个GPIO上接了一个光敏二极管（光敏电阻）。它对光的变化非常敏感，不同光照情况下，通过的电流不同，所以我们在这条电路上串接一个电阻，就可以转变成模拟电压的变化。然后通过ADC读取电压值，交给单片机来处理。（光线越强，电压越低，光线越暗，电压越高）

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。

原理图

配置代码

初始化

1. ADC配置

Adc3_Init()：负责 ADC3 的初始化配置

1. 设置ADC分频因子，确保ADC时钟不超过14MhZ
2. 开启 ADC3 时钟并复位
3. 配置工作模式为独立模式（非双 ADC 模式）
4. 设置为单通道、单次转换模式
5. 禁用外部触发，使用软件触发转换
6. 配置数据右对齐，设置转换通道数为 1
7. 完成 ADC 校准流程

void  Adc3_Init(void)
{      
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 

	// 设置ADC分频因子，确保ADC时钟不超过14MHz
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // 将APB2时钟(72MHz)分频为12MHz(72/6=12MHz)

	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
}

2. 接收输入的GPIO配置

上面只是ADC的初始化配置，还需要进行对连接光敏电阻的GPIO的配置。

1. 打开GPIO时钟
2. 配置GPIO模式为为模拟输入

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 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);	

    // 调用上面的ADC初始化
	Adc3_Init();
}

ADC业务

1. 触发单通道ADC转换

Get_Adc3： 用于读取ADC3中某个通道的ADC值

//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_SampleTime_239Cycles5：采样时间设置为 239.5 个 ADC 时钟周期。
		采样时间越长：抗干扰能力越强，适合缓慢变化的信号（如光敏传感器）。
		采样时间越短：适合快速变化的信号，但可能引入噪声。
	*/
	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. 取多次的ADC平均值

    将 ADC 值（0-4000）线性映射到光照强度百分比（0-100）

• 值 = (100 - ( temp_val / 40 ) )

值	状态	ADC 值	光敏电阻阻值
0	最亮	4000	低
100	最暗	0	高

#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

	// ADC 满量程为 4095，但实际电路可能因上拉电阻分压导致最大值低于 4095。
	// 限制为 4000 可避免后续计算溢出。
	if(temp_val>4000)
	{
		temp_val=4000;
	}

	// 将 ADC 值（0-4000）线性映射到光照强度百分比（0-100）
	// 0：最亮（对应 ADC 值 4000，光敏电阻阻值低）
	// 100：最暗（对应 ADC 值 0，光敏电阻阻值高）
	return (u8)(100-(temp_val/40));
}

主函数中调用：

void ADC_task(void *pvParameters)
{
	short temp;
	while(1)
	{
		temp=Lsens_Get_Val();	//得到值
		printf("temp = %d \r\n",temp);
		LED0=!LED0;
		delay_ms(3000);	
	} 
}