软件：keil 硬件平台STM32F4

一、ADC，模拟数字转换器

1、定义

    ADC(Analog to Digital Converter) 中文译名： 模数变换器；简称“模数转换器”。把模拟量转换为数字量的装置。在计算机控制系统中，须经各种检测装置，以连续变化的电压或电流作为模拟量，随时提供被控制对象的有关参数（如速度、压力、温度等）而进行控制。计算机的输入必须是数字量，故需用模数转换器达到控制目的。

2、常用库函数

a.根据ADC_CommonInitTypeDef结构体，初始化ADC外设指定的参数

b.根据ADC_InitTypeDef结构体，初始化ADC外设指定的参数

c.为选定的ADC常规通道进行配置
d.使能指定的ADC的软件转换启动功能

e.检查指定的ADC标志是否已设置
f.返回ADC对应通道的测量数据

3、测量结果转换为电压值

    被测量电压 = ADC对应通道的测量数据 * 参考电压 /4095.

二、DAC，数字模拟转换

1、定义

    STM32F4 的 DAC 模块(数字/模拟转换模块)是 12 位数字输入，电压输出型的 DAC。DAC可以配置为 8 位或 12 位模式，也可以与 DMA 控制器配合使用。 DAC 工作在 12 位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC 模块有 2 个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双 DAC 模式下， 2 个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新 2 个通道的输出。 DAC 可以通过引脚输入参考电压 Vref+（通 ADC 共用） 以获得更精确的转换结果。设置该项可以用来输出自定义电压，音频播放，视频播放。

2、库函数

a.根据DAC_InitTypeDef初始化DAC

b.使能 DAC 对应的通道    
c.设置DAC对应通道的数据对齐格式，输出数据值

三、常见的仪器

1.万用表

数字万用表的测量过程由转换电路将被测量转换成直流电压信号，再由模/数(A/D)转换器将电压模拟量转换成数字量，然后通过电子计数器计数，最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。

2.数字示波器

数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。

四、光敏传感器

1、定义

    光敏传感器有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、 CCD 和 CMOS 图像传感器等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。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，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。

2、原理

    光敏传感器， 它对光的变化非常敏感。 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。利用这个电流变化，我们串接一个电阻，就可以转换成电压的变化，从而通过 ADC 读取电压值，判断外部光线的强弱。

3、硬件分析

    LS1 是光敏二极管， R22 为其提供反向电压，当环境光线变化时， LS1 两端的电压也会随之改变，从而通过 ADC3_IN5 通道，读取LIGHT_SENSOR（ PF7）上面的电压，即可得到环境光线的强弱。光线越强，电压越低，光线越暗，电压越高。