众拳【剑齿虎STM8】开发板学习笔记分享 第34讲 STM8 光敏电阻ADC输入实验 目 录 34.1 光敏电阻接口原理图 图34.1 光敏电阻接口电路图 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体
及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其 灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的 电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其 电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。 由PF3引脚输入到CPU芯片内部。 34.2 实验目的 光敏电阻的阻值随着光照强度的变化而变化，光线越强阻值越小，光线越弱阻值越大。 熟悉并掌握模拟量ADC转换器中断的使用方法。 34.3 程序文件设计 34.3.1 main.c文件中的程序主程序就实现初始化和调用驱动程序，这样主程序控制思路清晰，流程简单。要想了解全面详实的程序，请大家参考光盘（网盘）中程序及程序注释。 /*********************************************************************** * 说 明: 光敏电阻模拟量采集实验 * 开发平台: 剑齿虎STM8开发板 * 关注微信公众平台微信号："zxkj-ly"，免费获取STM8资料。 * STM8技术交流QQ群【335123291】 * 哈尔滨卓恩科技开发有限公司 * * 作 者: 刘洋 张殿东 * 版 本: V1.0 * 日 期: 2016-05-03 * IAR开发环境 版本 V2.20.1 * ST库函数 版本 V2.2.0 ***********************************************************************/ #include "pbdata.h"//引入自定义公共头文件 void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函数声明 /*********************************************************************** * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参：无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ***********************************************************************/ int main(void) { BSP_Configuration();//硬件驱动初始化函数 while(1)//主程序循环，反复执行循环体里的语句 { //LED_Demo1();//在主程序中调用LED_Demo1()函数 //LED_Demo2();//在主程序中调用LED_Demo2()函数 //UART1_Printf_Demo(); Light_SINGLE_Demo3();//调用光敏电阻实验例程 delay_ms(1000); } } /*********************************************************************** * 函 数 名: BSP_Configuration * 功能说明: 初始化硬件设备。只需要调用一次。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ***********************************************************************/ void BSP_Configuration(void) { CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//时钟速度为内部16M，1分频， UART1_Congfiguration();//调用RS232串口1初始化函数 LED_Init();//调用LED初始化函数 Light_SINGLE_Configuration();//调用光敏电阻ADC配置函数 rim();//打开总中断 } /*断言函数：它的作用是在编程的过程中为程序提供参数检查*/ #ifdef USE_FULL_ASSERT void assert_failed(u8* file,u32 line) { while(1) { } } #endif 34.3.2 pbdata.c文件中的程序#include "pbdata.h" //引入自定义公共头文件 /*************************************************************************** * 函 数 名: delay_us * 功能说明: 微秒延时程序，注意此函数的运行环境为(16M时钟速度) * 形 参：nCount要延时的微秒数，输入nCount=1微妙 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void delay_us(u16 nCount) //16M 晶振时 延时 1个微妙 { nCount*=3;//等同于 nCount=nCount*3 相当于把nCount变量扩大3倍 while(--nCount);//nCount变量数值先减一，再判断nCount的数值是否大于0，大于0循环减一，等于0退出循环。 } /*************************************************************************** * 函 数 名: delay_ms * 功能说明: 毫秒延时程序，注意此函数的运行环境为(16M时钟速度) * 形 参：nCount要延时的毫秒数，输入nCount=1毫秒 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void delay_ms(u16 nCount) //16M 晶振时 延时 1个毫秒 { while(nCount--)//先判断while()循环体里的nCount数值是否大于0，大于0循环，减一执行循环体，等于0退出循环。 { delay_us(1000);//调用微妙延时函数，输入1000等译演示1毫秒。 } } /*************************************************************************** * 函 数 名: Get_decimal * 功能说明: 获得数值小数部分 * 形 参：dt输入数据 deci小数位数,最多保留4位小数 * 返 回 值: 放大后的小数部分 ***************************************************************************/ u16 Get_decimal(double dt,u8 deci) //获得数值小数部分 { long x1=0; u16 x2=0,x3=0; if(deci>4) deci=4; if(deci<1) deci=1; x3=(u16)pow(10, deci); x1=(long)(dt*x3); x2=(u16)(x1%x3); return x2; } 34.3.3 pbdata.h文件中的程序#ifndef _PBDATA_H//宏定义，定义文件名称 #define _PBDATA_H #include "stm8s.h"//引入STM8的头文件 #include <stdio.h>//需要引用这个头文件才能实现 #include "math.h"//需要引用这个头文件才能实现 #include "led.h" //引用LED头文件 #include "uart1.h"//引用RS232头文件 #include "adc.h" void delay_us(u16 nCount); //微秒延时程序 void delay_ms(u16 nCount); //毫秒延时程序 u16 Get_decimal(double dt,u8 deci); //获得数值小数部分 #endif //定义文件名称结束 34.3.4 adc.c文件中的程序从STM8库函数参考手册中能查到ADC初始化函数手册中可以查到ADC转换分单次转换和连续转换，采用不同的转化方式，在程序结构上会有差别，具体请看程序段说明。 ADC2_PresSel_TypeDef ADC2_ConversionMode ADC2_PresSel_TypeDef ADC2_ConversionMode 转换模式。Table 124. 给出了该参数可取的值 Table 124. ADC2_PresSel_TypeDef ADC2_ConversionMode 值 ADC2_PresSel_TypeDef ADC2_ConversionMode | | ADC2_CONVERSIONMODE_SINGLE | | ADC2_CONVERSIONMODE_CONTINUOUS | |
#include "pbdata.h" u8 adc_bz=0; /*************************************************************************** * 函 数 名: Light_SINGLE_Configuration * 功能说明: 光敏电阻模拟量通道配置 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void Light_SINGLE_Configuration(void) { //ADC2初始化配置 ADC2_Init(ADC2_CONVERSIONMODE_SINGLE,ADC2_CHANNEL_11,ADC2_PRESSEL_FCPU_D18,ADC2_EXTTRIG_TIM,DISABLE,ADC2_ALIGN_RIGHT,ADC2_SCHMITTTRIG_CHANNEL11, DISABLE);//单次转换 ADC2_ITConfig(ENABLE);//使能中断 ADC2_Cmd(ENABLE);//使能ADC转换器 ADC2_StartConversion();//开始转换 } /*************************************************************************** * 函 数 名: Light_SINGLE_Demo3 * 功能说明: 光敏电阻模拟量采集实验 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void Light_SINGLE_Demo3(void) { u16 adc_Value=0; if(adc_bz==1)//判断进入中断标志 { adc_bz=0; adc_Value=ADC2_GetConversionValue();//获得转换结果 ADC2_StartConversion();//开始转换 printf("光敏电阻数值：%d\r\n",adc_Value);//结果打印输出 } } 34.3.5 adc.h文件中的程序#ifndef _PBDATA_H//宏定义，定义文件名称 #define _PBDATA_H #include "stm8s.h"//引入STM8的头文件 #include <stdio.h>//需要引用这个头文件才能实现 #include "math.h"//需要引用这个头文件才能实现 #include "led.h" //引用LED头文件 #include "uart1.h"//引用RS232头文件 #include "adc.h" void delay_us(u16 nCount); //微秒延时程序 void delay_ms(u16 nCount); //毫秒延时程序 u16 Get_decimal(double dt,u8 deci); //获得数值小数部分 #endif //定义文件名称结束 34.3.6 uart1.c文件中的程序设计串口通讯软件是为了通过串口uart1能把光敏电阻模拟量数值输出到计算机上显示出来，能直观的看到通讯数据是否和设计一致。 ……详细程序请参考程序例程。 34.3.7 uart1.h文件中的程序……详细程序请参考程序例程。 34.4 实验过程 我们使用蓝精灵多功能监控软件来监控ADC模拟量转换过程，可以看出随着遮挡物遮盖光敏电阻的程度不同，输出到计算机上的裸数据值在不断变化，变化范围是0~1023。 图34.2 光敏电阻转换监视界面
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