文章目录

• 前言
• 一、光敏传感器引脚
• 二、光敏传感器小实验1
• • 1·读取DO引脚的高低电平来控制一个led的亮灭。
  • 2·这里提一下GPIO的工作模式
  • 3·这里提一下GPIO的输出速度
• 三、光敏传感器小实验2
• • 1·光敏传感器DO的高低电平变化来切换OLED的显示。
• 四、光敏传感器小实验3
• • 1·串口打印出 .光敏AO模拟输出 .经过32的ADC1 通道0 显示光强数据。
• 五、光敏传感器小实验4
• • 1· 在小实验4的基础上，用OLED显示ADC采集的数据

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前言

这是我学习32的心理路程
我会尽量把内容写的仔细
对于一些简单模块的使用，我不打算深究其原理，我只要会用它就欧克。所以看见我的32博客的同志们请注意这一点。如果同志您觉得内容有改进的地方，那就请多多指教啦~~~本人一定认真听取。

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一、光敏传感器引脚

我这里使用的光敏传感器是4针的。

AO	模拟输出：光敏传感器将采集的光线变成一个连续的模拟信号从AO引脚输出
DO	数字输出：大于光线阈值,DO引脚输出1（高电平）；反之输出0。关于光线阈值，应该是调节模块上面那个十字架旋钮
GND	接地
VCC	3·3v或者5v

注意：这是我第一次使用这个模块，所以语言描述可能有bug。

3针的光敏传感器就好像没有DO引脚。其他的是一样的。

二、光敏传感器小实验1

1·读取DO引脚的高低电平来控制一个led的亮灭。

这个小实验很简单哈。

lightsensor.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

#define LED_OFF()   GPIO_SetBits(GPIOB,  GPIO_Pin_1 )
#define LED_NO()   GPIO_ResetBits(GPIOB,  GPIO_Pin_1 )

/**
   * @brief  光敏传感器DO引脚所连接32的PC14引脚的初始化，
			 PC14设置为输入模式，读取DO传过来的电平。		 
   * @param  无
   * @retval 无
   */
void Light_Sensor_GPIOinit(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef Light_Sensor_GPIO_InitStruct;
	Light_Sensor_GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ;
	Light_Sensor_GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	Light_Sensor_GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC,&Light_Sensor_GPIO_InitStruct);
}

/**
   * @brief   光敏传感器所控制的led的初始化，这里我是自己外接的led
   * @param   无
   * @retval  无
   */
void Test_Sensor_LEDinit(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef Test_Sensor_LEDinit;
	Test_Sensor_LEDinit.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
	Test_Sensor_LEDinit.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	Test_Sensor_LEDinit.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&Test_Sensor_LEDinit);
	LED_OFF();   //high--->led off
}

/**
   * @brief  功能函数，读取DO电平，来控制外接LED
   * @param
   * @retval
   */
void Sensor_Contral_LED(void)
{
	//uint8_t value = 0;
	
	if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_14) == 0 )
	{
		LED_OFF();
	}
	else
		LED_NO(); 
	
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "lightsensor.h"

int main (void)
{
	Light_Sensor_GPIOinit();
	Test_Sensor_LEDinit();

	while(1)
	{
		
		//GPIO_ResetBits(GPIOB,  GPIO_Pin_1 );// 测试外接led单独能不能亮

		 Sensor_Contral_LED();	
	}
}

注意：lightsensor.h就是将lightsensor.c中的函数名复制一下就欧克了，这里就不多展示 了哈！

对于这个实验的总结：
开始测试外接led能不能单独亮的时候，led死活不亮，我还以为是引脚复用的毛病，但是我差了一下资料发现并不是这个问题，结果回去仔细看了一下引脚初始化才发现led要推挽输出（），以及引脚初始化结构体的问题。我麻了。后来修正后就成功点亮了，虽然这个问题是小小的不起眼的问题，至少还是需要总结一下，避免以后再犯~~~

2·这里提一下GPIO的工作模式

4种输出模式：
（1）推挽输出：使用推挽输出目的是增大电流，即提高输出引脚的驱动能力，提高电路负载能力。【驱动led】

（2）开漏输出：由于只有下拉MOS管没有上拉MOS管，所以开漏输出模式下，IO引脚只能输出低电平。如果要输出高电平，则需要外接上拉电阻。

（3）复用推挽，复用开漏输出：IO引脚做复用功能时，可以选则复用推挽或者复用开漏输出模式，在选择复用开漏输出模式时，需要外接上拉电阻。

4种输入模式：
（1）上拉输入模式：引脚内部有一个上拉电阻，通过开关连接到电源VDD，当IO引脚无输入信号时，默认输入高电平。【外接按键】

（2）下拉输入模式：与上拉输入模式相反。当IO引脚无输入信号时，默认输入低电平。

（3）浮空输入：引脚内部即不接上拉也不接下拉电阻。浮空输入模式下的引脚电平是不确定的，外部信号是上面电平，MCU引脚就输入什么电平。【USART,IIC等通信协议】

（4）模拟输入模式：引脚内部即不接上拉也不接下拉电阻。【A/D模拟输入实现对外部信号的采集】

3·这里提一下GPIO的输出速度

（1）输出速度并不是输出信号的的速度，而是IO口驱动电路的响应速度。“我简称为：反应能力”。

（2）32 的输出速度有3种: 2MHz, 10MHz, 50MHz,对应的就是低速反应能力，中速反应能力，高速反应能力。

当输出配置为高速时，噪声大，功耗高，电磁干扰强；当输出为低速时，噪声小，功耗低，电磁干扰弱。当输出较高频率的信号时，应该选用较高频率响应速度的驱动模块，否则容易出现信号失真现象。
一般常用的外设（例如led，蜂鸣器等）建议采用2MHz的输出速度，而作为IIC，SPI等复用功能的输出引脚时，尽量选择高响应速度，如10mhz，50hmz。
GPIO引脚做输入模式时，不需要配置引脚的输出速度。

三、光敏传感器小实验2

稍微提升一下小实验1的难度。

1·光敏传感器DO的高低电平变化来切换OLED的显示。

这里我就不贴OLED的代码了哈。

这个实验就是在实验1的lightsensor.c中加一个函数就行。

void  SensorContral_LED_OLED(void)
{
	//uint8_t value = 0;
	
	if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_14) == 0 )
	{
		LED_OFF();
		

		OLED_Clear();
		OLED_ShowString(2,2,"light hight");
		
	}
	else
	{
		LED_NO(); 
		
	
		OLED_Clear();
		OLED_ShowString(2,2,"light low");
		
	}
		
}

main.c

int main (void)
{
	Light_Sensor_GPIOinit();
	Test_Sensor_LEDinit();
	
	OLED_Init();
	
	while(1)
	{	
		SensorContral_LED_OLED();	
	}

}

实验总结：这个实验和实验1其实本质上上没有什么大差别，只是将led换成了OLED而已，我就想着慢慢来使用OLED屏幕，后面会慢慢提升到32用ADC采样采取光敏传感器的AO的模拟输出信号，用OLED来显示更加精确的亮度值。
对于实验2 ，我遇到一个问题:OLED出现闪屏现象。我猜测应该是主函数中的while（1）在一直循环SensorContral_LED_OLED这个函数，这个函数内部对OLED进行了清屏操作，所以就出现了闪屏现象。现在正在解决，若是解决了就放修正后代码。

修正代码的思路：（1）由于我们OLED 是静态显示，所以就不需要清屏刷新.因为在光敏传感器里面如果调用OLED的清屏函数，加上主函数while循环里面调用这个功能函数，就相当于while循环会一直有OLED清屏，所以会出现闪屏现象。（2）light hight 与 light low 长度不一样，在显示的时候会出现light lowht ， 所以在light low 后面补充两个空格符，方便静态显示的时候不会出现交叠。

这刚好是OLED的静态显示所以不需要清屏刷新，但是遇到动态实时显示，需要清屏刷新怎么办捏？？？？不需要

四、光敏传感器小实验3

1·串口打印出 .光敏AO模拟输出 .经过32的ADC1 通道0 显示光强数据。

接线：光敏的AO接32的PA0（PA0是ADC1通道0，所以已经在adc模块里面初始化了，不需要再初始化）
.

上面函数：获取串口状态标志。其中第二个传参就是下面这张图。

无法打开串口的情况：串口调试助手没有关闭，导致串口被占用，烧录不了。

STM32F103C8T6 的引脚资源表。

myusart.c

#include "myusart.h"


void MyUsart_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef MyUsart_GPIO_InitStruct ;
	USART_InitTypeDef MyUSART_InitStruct; 
	// 这两个结构体的定义一定要放在时钟的之前，否者编译器警告
	
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	
	// usart1  Tx  PA9
	MyUsart_GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP ;
	MyUsart_GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	MyUsart_GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, & MyUsart_GPIO_InitStruct);
	
	//usart1 Rx  PA10
	MyUsart_GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ;
	MyUsart_GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_Init(GPIOA, & MyUsart_GPIO_InitStruct);
	
	
	// 初始化串口2
	MyUSART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200 ;// 波特率
	MyUSART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	MyUSART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;// 收和发模式
	MyUSART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;// 无奇偶校验位
	MyUSART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;// 一位停止位
	MyUSART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;// 字长为8位的数据模式
	USART_Init(USART1, &MyUSART_InitStruct);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);// 使能串口2
	
}


// 发送一个字符
void Usart_send_byte(USART_TypeDef* USARTx,uint16_t Data)
{
	
	USART_SendData(USARTx,Data);
	while( USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TXE) == RESET );


}
// 发送字符串，遇到字符串结尾标志‘\0’结束
void Usart_send_string(USART_TypeDef* USARTx,char *arr)
{
	uint16_t i = 0;
	
	do
	{
		Usart_send_byte(USARTx,*(arr + i));
		i++;
	
	}while(*(arr + i) != '\0');
	
	while( USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC) == RESET );
	

}


//重定向 printf
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
	return (ch);
}



//重定向 输入 
int fgetc(FILE *f)
{
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) == RESET);
	return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}

adc.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header


void ADC_init(void) 
{
	
	GPIO_InitTypeDef ADC_GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;// 结构体的定义需要先于RCC的开启，否者报警告
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO ,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	
	// 由于ADC的最大时钟不超过14MHz，所以需要把时钟降下来。
	// ADC时钟分频器；六分频；时钟从APB2总线来，最大为72MHz，所以需要六分频后12MHz。
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	
	
	// 使用的是 ADC1   初始化 PA0 	用于采集光敏传感器的模拟输出
	ADC_GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;// 模拟输入
	ADC_GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;   // 由于是输入模式，所以不需要配置Speed.
	GPIO_Init(GPIOA,&ADC_GPIO_InitStructure);
	
	// 初始化ADC1
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//扫描多通道还是单通道？单通道。
	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 连续转换还是单次转换？连续。
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;// 数据对齐方式。右对齐。
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//定义用于启动模拟的外部触发器到常规频道的数字转换。
	ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//将ADC配置为独立还是多模？
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;//通道数量
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);
	
	// ADC规则组配置
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
	// ADC1，通道0，需要转换数是1，采样周期是55.5。
	
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//对ADC进行复位
	
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC复位完成
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);//校验ADC
	
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC校验完成
	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//开启ADC的软件触发

}


float ADC_GetValue(void)
{
	uint32_t Value = 0;
	float ret = 0.0;
	
	for(uint8_t i = 0;i < 30;i++)
	{
		ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
		while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));//转换结束标志， 转换完成该标志就清零
	
		Value += ADC_GetConversionValue(ADC1);
		
	}

	Value /= 30; // 这里求的是平均值
	ret = 30.303 * (3.3 - Value *(3.3/4095));
// 整体上表示模数转换后的光度；4095表示12为的ADC的精度（不能变）；
// 3.3表示这个引脚最大承受电压
	return ret;

}

/*这里的 ret的运算就小小的运用了一下小算法,
如果PA0不接光敏传感器，PA0引脚还是有电压的，
（光敏传感器就是一个光敏电阻收到光线的影响来改变了电阻的阻值，
从而改变了电压，所以知道PA0的电压就可以类比出此刻的光线的强度）
我们以100作为光线最强的情况，0作为光线最弱的情况。
PA0引脚所承受的最大电压是3.3V，所以我们需要将3.3V 与 100的光强进行一个类比。
所以100 除以 3.3 等于 30.303。所以3.3V里面的一个单位1对应的就是100里面的30.303
这也是为什么要乘以一个30.303的原因。
*/

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>

#include "lightsensor.h"
#include "myusart.h"
#include "Delay.h"
#include "adc.h"

int main (void)
{
	
	Light_Sensor_GPIOinit();
	
	MyUsart_init();
	
	ADC_init();	
	while(1)
	{
		 
		
		printf("ADC = %.3f \n",ADC_GetValue());
		Delay_ms(500);			
	}
}


这里延时半秒是：避免串口调试助手疯狂答应导致卡死。

实验现象：

五、光敏传感器小实验4

1· 在小实验4的基础上，用OLED显示ADC采集的数据

因为ADC采集的数据会出现小数点，所以我需要一个可以显示浮点型数据的OLED功能函数。
代码如下：
OLED.c :部分代码

/**
  * @brief  OLED显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~4
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{      	
	uint8_t i;
	OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);		//设置光标位置在上半部分
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]);			//显示上半部分内容
	}
	OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);	//设置光标位置在下半部分
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]);		//显示下半部分内容
	}
}

//OLED 显示浮点型数据
// Line : 第几行
// Colum: 第几列
// Number:需要显示的浮点数（需要把浮点数据扩大为它的整型）
void OLED_FloatNum1(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number)
{

	
	OLED_ShowChar(Line,Column + 0,(Number/10000) + '0');// 最高位
	OLED_ShowChar(Line,Column + 1,(Number/1000%10) + '0');
	OLED_ShowChar(Line,Column + 2,'.');// 固定显示
	OLED_ShowChar(Line,Column + 3,(Number/100%10) + '0');
	OLED_ShowChar(Line,Column + 4,(Number/10%10) + '0');
	OLED_ShowChar(Line,Column + 5,(Number%10) + '0');

}

就是用这两个函数来显示浮点型数据。

ADC.c：采样功能代码，实验3这个部分和这里大致没有差别，这个代针对OLED，所以返回值会有一个小小的处理。

float ADC_GetValue(void)
{
	uint32_t Value = 0;
	float ret = 0.0;
	
	for(uint8_t i = 0;i < 30;i++)
	{
		ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
		while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));
	//转换结束标志， 转换完成该标志就清零
		Value += ADC_GetConversionValue(ADC1);	
	}

	Value /= 30; // 这里求的是平均值
	ret = 30.303 * (3.3 - Value *(3.3/4095));
//整体上表示模数转换后的光度；4095表示12为的ADC的精度；100就表示最大光度。

	return ret*1000;
// 先把浮点型数据给扩大为它的整型，有利于OLED的功能函数处理显示这个数据
}

总结：主要是OLED显示浮点型数据那一块费了一些些时间。
处理浮点型数据的思路：（1）刚开始我就是简单的以为把浮点型数据分为整数部分和小数部分，整数部分就经常调用显示十进制函数，小数部分就是先把小数扩大成整数，然后固定显示小数点，把扩大后的小数以整数的形式显示在小数点后面，事实证明，只能显示写死的浮点型数据，不能显示总是刷新的数据，小数部分显示不出来。

（2）在我大哥的指点下，用了他的思路：先把浮点型数据转换为整型的，然后直接传这个整型的数据，再一位一位的显示（就是取最高位到最低位，挨着取出来显示，调用显示一个字符的函数。）。

欧克，结束了，学到很多。。。。加油！！