1.硬件介绍
光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。
随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。其在无光照时，几乎呈高阻状态，暗电阻很大。
模拟量AO可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得环境光强的数值。
2.ADC介绍
ADC即（Analog - to - Digital Converter）的缩写，中文名为模拟数字转换器 ，是一种能将模拟信号，转换为数字信号的电子器件，在电子系统中有着非常广泛的应用。
工作原理
模拟信号是一种连续变化的信号，比如我们日常生活中的声音、温度、压力等，通过传感器将这些物理量转换得到的电信号（如电压、电流）就是模拟信号。而数字信号是离散的，由 0 和 1 组成。ADC 的作用就是把连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
它的工作过程一般分为采样、保持、量化和编码四个步骤：
采样：按一定的时间间隔对模拟信号进行取值，将时间上连续的模拟信号，转换为时间上离散的采样信号。比如每秒对一个模拟电压信号采样 1000 次，就得到了 1000 个离散的电压值。
保持：在采样的瞬间获取模拟信号的值，并将这个值保持一段时间，以便后续的量化和编码过程能够稳定地处理这个值。
量化：把采样保持后得到的信号幅值，按照一定的精度进行分级，将其近似为有限个离散值中的一个。例如，将 0 - 5V 的电压范围划分为 256 个等级，每个等级对应一个量化值。
编码：将量化后的结果用二进制代码表示出来，形成数字信号。比如量化值为第 100 个等级，编码后可能就是二进制的 01100100。
主要性能指标
分辨率：指 ADC 能够分辨的最小模拟量变化，通常用转换后的数字信号的位数来表示。例如，8 位 ADC 可以将输入模拟量分为 2^8 = 256 个等级，12 位 ADC 则能分为 2^12 = 4096 个等级。位数越高，分辨率越高，能够检测到的模拟量变化就越小。
转换精度：表示 ADC 实际输出的数字量与理论值之间的偏差，通常用误差的形式来描述，如绝对误差、相对误差等。
转换速度：指完成一次模拟信号到数字信号转换所需的时间，单位通常是秒（s）、毫秒（ms）或微秒（μs） 。不同应用场景对转换速度要求不同，像音频处理等场景，可能需要较快的转换速度。
3.软件设计
AO引脚连接到STM32的PB0，对应ADC1_IN8
3.1.STM32Cubemx配置
参数为默认，独立模式、数据右对齐、连续转换模式。
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file adc.c
* @brief This file provides code for the configuration
* of the ADC instances.
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "adc.h"
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* ADC1 init function */
void MX_ADC1_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */
/* USER CODE END ADC1_Init 0 */
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */
/* USER CODE END ADC1_Init 1 */
/** Common config
*/
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_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_8;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */
/* USER CODE END ADC1_Init 2 */
}
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* adcHandle)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(adcHandle->Instance==ADC1)
{
/* USER CODE BEGIN ADC1_MspInit 0 */
/* USER CODE END ADC1_MspInit 0 */
/* ADC1 clock enable */
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/**ADC1 GPIO Configuration
PB0 ------> ADC1_IN8
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* ADC1 interrupt Init */
HAL_NVIC_SetPriority(ADC1_2_IRQn, 7, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);
/* USER CODE BEGIN ADC1_MspInit 1 */
/* USER CODE END ADC1_MspInit 1 */
}
}
void HAL_ADC_MspDeInit(ADC_HandleTypeDef* adcHandle)
{
if(adcHandle->Instance==ADC1)
{
/* USER CODE BEGIN ADC1_MspDeInit 0 */
/* USER CODE END ADC1_MspDeInit 0 */
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE();
/**ADC1 GPIO Configuration
PB0 ------> ADC1_IN8
*/
HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, GPIO_PIN_0);
/* ADC1 interrupt Deinit */
HAL_NVIC_DisableIRQ(ADC1_2_IRQn);
/* USER CODE BEGIN ADC1_MspDeInit 1 */
/* USER CODE END ADC1_MspDeInit 1 */
}
}
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */3.2.光敏传感器代码
#include "adc_light.h"
extern ADC_HandleTypeDef hadc1;
float Get_Light_Value(void)
{
float Light_Value;
uint16_t ADC_Value, i;
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);
for(i=0; i<30; i++)
ADC_Value += HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
HAL_ADC_Stop(&hadc1);
ADC_Value = ADC_Value / 30;
Light_Value = ADC_Value * 330/4096;//数据转换，电压为3.3V，数据时12位，保留两位小数
printf("LightADC: %d, LightValue: %.2f\r\n",ADC_Value, Light_Value);
return Light_Value;
}