STM32通过ADC1读取光敏电阻的值转换光照强度

【1】光敏电阻的原理

光敏电阻是一种半导体元件，它的电阻值会随着照射在其表面的光线强度的变化而发生改变。当光线越强，光敏电阻的电阻值就越小；当光线较弱或没有光照射时，电阻值就会增大。

光敏电阻广泛应用于光电控制、光度计、自动调节亮度灯等领域。

常见的光敏电阻有硫化镉（CdS）光敏电阻和硒化铟（InSb）光敏电阻等。

与其他传感器相比，光敏电阻具有以下优点：

• 灵敏度高：对光线强度的变化非常敏感。
• 响应速度快：一般情况下响应时间只需几毫秒。
• 易于集成：小巧轻便，易于安装和集成到各种设备中。
• 价格低廉：相对于其他光电传感器，光敏电阻的价格较为低廉。

但是，光敏电阻也有其缺点。由于光敏电阻本身的特性，其输出不太稳定，精度较低，并且受环境光线干扰较大。因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行选择并对其输出信号进行适当的处理和滤波才能得到准确的测量结果。

【2】STM32采集光敏电阻值的代码

以下是一个基于STM32F103C8T6和光敏电阻的示例代码，它可以采集光敏电阻的数据并通过串口打印出来。请注意，此示例使用了HAL库和CubeMX配置工具。

#include "main.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

ADC_HandleTypeDef hadc1;
UART_HandleTypeDef huart1;

float LightIntensity;

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

  while (1)
  {
    // 启动ADC转换
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    // 等待转换完成
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100);
    // 获取ADC转换结果
    uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

    // 将ADC转换结果转换为光线强度
    LightIntensity = (float)adc_value / 4095 * 100;

    // 将数据打印到串口
    char msg[50];
    sprintf(msg, "Light intensity: %.2f%%\n", LightIntensity);
    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)msg, strlen(msg), 1000);

    // 延迟一段时间再次采集
    HAL_Delay(5000);
  }
}

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.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_ADC1_Init(void)
{

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /** Common config 
  */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel 
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_13CYCLES_5;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

static void MX_USART1_UART_Init(void)
{

  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; 
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) { Error_Handler(); }

}

static void MX_GPIO_Init(void) 
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	/* GPIO Ports Clock Enable */
	__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	/*Configure GPIO pin : PA1 */
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void) 
{
	while(1);
}
#ifdef  USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) 
{
}
#endif

在此代码中，PA1被配置成了模拟输入通道，并在ADC采样时使用。通过将采集到的ADC值转换为光线强度并打印出来，可以实现对光敏电阻的测量。