STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-光敏电阻(LDR)传感器驱动

光敏电阻(LDR)传感器驱动

光敏电阻器（也称为光电池或光敏电阻器、LDR 或光电导电池）是一种无源元件，可降低元件敏感表面上接收光度（光）的电阻。光敏电阻的电阻随着入射 l 强度的增加而减小；换言之，它表现出光电导性。光敏电阻可应用于光敏检测器电路和光激活和暗激活开关电路中，作为电阻半导体。在黑暗中，光敏电阻可以具有高达几兆欧 (MΩ) 的电阻，而在光照下，光敏电阻可以具有低至几百欧姆的电阻。如果光敏电阻上的入射光超过某个频率，则被半导体吸收的光子会为束缚电子提供足够的能量以跳入导带。由此产生的自由电子（及其空穴伙伴）导电，从而降低电阻。光敏电阻的电阻范围和灵敏度在不同的器件之间可能存在很大差异。此外，独特的光敏电阻对某些波段内的光子的反应可能大不相同。

本实例将介绍如何驱动LDR传感器。在前面的文章中，对LDR传感器也做了详细的介绍，请参考：

1、LDR传感器配置

开发环境搭建、系统时钟配置、调试配置及串口配置，请参考：

LDR传感器驱动通过ADC配置来完成。配置如下：

本次实例使用轮询方式对LDR传感器进行采样。关于ADC相关介绍，请参考：

2、LDR驱动实现

1）基本定义

/\*
 \* ldr.h
 \*
 \* Created on: Apr 22, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef \_\_LDR\_H\_\_
#define \_\_LDR\_H\_\_

#include <stm32f1xx\_hal.h>
#include "main.h"
#include <stdio.h>

typedef struct {
	uint16\_t id; // 编号
	GPIO_TypeDef \*GPIOx;           // 总线端口
	uint16\_t GPIO_Pin;             // 总线引脚
	ADC_HandleTypeDef\* adc;		   // ADC
} ldr\_sensor\_t;
/\*\*
 \* @brief 初始化传感器
 \* @param sensor 传感对象
 \* \*/
void ldr\_init(ldr\_sensor\_t\* sensor);
/\*\*
 \* @brief 读取传感的值
 \* @param sensor 传感器对象
 \* @param out\_value 传感器的值
 \* @return 读取成功，返回1；否则返回0
 \* \*/
uint8\_t ldr\_read\_value(ldr\_sensor\_t\* sensor,int32\_t\* out_value);

#endif /\* \_\_LDR\_H\_\_ \*/

2）驱动代码实现

/\*
 \* ldr.c
 \*
 \* Created on: Apr 22, 2022
 \* Author: jenson
 \*/


#include "ldr.h"

void ldr\_init(ldr\_sensor\_t\* sensor){
    // 校准ADC
	HAL\_ADCEx\_Calibration\_Start(sensor->adc); 
}

uint8\_t ldr\_read\_value(ldr\_sensor\_t\* sensor,int32\_t\* out_value){
	uint32\_t value = -1;
    // 开始采样
	HAL\_ADC\_Start(sensor->adc);
    // 轮询方式转换采样值
	HAL\_ADC\_PollForConversion(sensor->adc, 1);
    // 获取最终采样值
	value = HAL\_ADC\_GetValue(sensor->adc);
	\*out_value = value;
	return 1;
}

3）主程序

/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include "ldr/ldr.h"
#include <stdio.h>
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
ldr\_sensor\_t sensor;
int32\_t sensor_value = 0;
/\* USER CODE END PV \*/

int main(void) {
	/\* USER CODE BEGIN 1 \*/

	/\* USER CODE END 1 \*/

	/\* MCU Configuration--------------------------------------------------------\*/

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

	/\* USER CODE BEGIN Init \*/

	/\* USER CODE END Init \*/

	/\* Configure the system clock \*/
	SystemClock\_Config();

	/\* USER CODE BEGIN SysInit \*/

	/\* USER CODE END SysInit \*/

	/\* Initialize all configured peripherals \*/
	MX\_GPIO\_Init();
	MX\_ADC1\_Init();
	MX\_USART1\_UART\_Init();
	/\* USER CODE BEGIN 2 \*/
	sensor.id = 1;
	sensor.GPIOx = LDR_SENSOR_GPIO_Port;
	sensor.GPIO_Pin = LDR_SENSOR_Pin;
	sensor.adc = &hadc1;

	ldr\_init(&sensor);

	printf("\*\*\*\*STM32CubeIDE:LDR\*\*\*\*\r\n");
	/\* USER CODE END 2 \*/

	/\* Infinite loop \*/
	/\* USER CODE BEGIN WHILE \*/
	while (1) {
		/\* USER CODE END WHILE \*/

		/\* USER CODE BEGIN 3 \*/
		uint8\_t res = ldr\_read\_value(&sensor, &sensor_value);
		if (res) {
			printf("current ldr value:%ld\r\n", sensor_value);
		}else{
			printf("read sensor value failed.\r\n");
		}
		HAL\_Delay(100);
	}
	/\* USER CODE END 3 \*/
}