CW32模块使用：光敏电阻光照传感器

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。

/*
 * 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

04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 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