CW32模块与光敏电阻光照传感器的应用

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。

01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

02 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）

03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。

#include "bsp_illume.h"#include "stdio.h"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_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}uint32_t ADC_GET(void){ ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); //启动ADC转换 uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(); // 获取数据 return adcValue;}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;}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;}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。

#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

04移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

#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 startrn"); while(1) { printf("ADC-%drn", Get_Adc_Value(10) ); printf("illume-%d%%rn", Get_illume_Percentage_value() ); printf("rn"); delay_ms(1000); }}

移植现象：输出ADC值和换算后的光照度百分比。

模块移植成功案例代码：

链接：百度网盘请输入提取码 (baidu.com)

提取码：LCKF
审核编辑黄宇