【HAL库每天一例】第080例：光敏传感器模块
【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
百度云链接：https://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-114. 光敏传感器模块）
/**
******************************************************************************
* 硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
*
*例程名称: 1. 光敏传感器模块数据读取
*
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* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：硬石电子社区
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
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*/
【1】例程简介
ADC：模拟量数字量转换器，可以将电压模拟量转换为数字量，STM32F103ZET6有3个12bit的ADC，
可实现0~3.3V电压转变对应0~4095数值。
ADC1和ADC3拥有DMA功能，可以使用DMA传输转换结果。
板载一个光敏电阻器，随着光照度不同电阻值也不同，通过电路设计，两端电压也随着变化。
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号 IO端口 目标功能引脚 出厂默认设置
JP1 PA10 TXD(CH340G) 已接入
JP2 PA9 RXD(CH340G) 已接入
CN17 PC1 RP 已接入
【3】操作及现象
使用开发板配套的MINI USB线连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口，打开PC端
串口调试助手，设置参数为115200 8-NO-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可看到光敏电阻
器引脚对应的ADC转换值和电压值，如果此时我们用黑布盖住光敏电阻可看到串口打印的值也有明显
变化。
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
1. 光敏传感器模块数据读取
bsp_adc.h文件内容
#ifndef __ADC_H__
#define __ADC_H__
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
/* 类型定义 ------------------------------------------------------------------*/
/* 宏定义 --------------------------------------------------------------------*/
// 注意：用作ADC采集的IO必须没有复用，否则采集电压会有影响
/********************ADC输入通道（引脚）配置**************************/
#define ADCx_RCC_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE()
#define ADCx_RCC_CLK_DISABLE() __HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE()
#define DMAx_RCC_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE()
#define ADCx ADC1
#define ADC_DMAx_CHANNELn DMA1_Channel1
#define ADC_DMAx_CHANNELn_IRQn DMA1_Channel1_IRQn
#define ADC_DMAx_CHANNELn_IRQHANDLER DMA1_Channel1_IRQHandler
#define ADC_GPIO_ClK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()
#define ADC_GPIO GPIOC
#define ADC_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define ADC_CHANNEL ADC_CHANNEL_12
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
extern ADC_HandleTypeDef hadcx;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_adcx;
/* 函数声明 ------------------------------------------------------------------*/
void MX_ADCx_Init(void);
#endif /* __ADC_H__ */
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
bsp_adc.c文件内容
/**
******************************************************************************
* 文件名程: bsp_adc.c
* 作 者: 硬石嵌入式开发团队
* 版 本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功 能: 光敏电阻模块驱动程序
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "adc/bsp_adc.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadcx;
DMA_HandleTypeDef hdma_adcx;
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函数功能: AD转换初始化
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
void MX_ADCx_Init(void)
{
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
// ADC功能配置
hadcx.Instance = ADCx;
hadcx.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadcx.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadcx.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadcx.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadcx.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadcx.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadcx);
// 配置采样通道
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadcx, &sConfig);
}
/**
* 函数功能: ADC外设初始化配置
* 输入参数: hadc：AD外设句柄类型指针
* 返 回 值: 无
* 说 明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
if(hadc->Instance==ADCx)
{
/* 外设时钟使能 */
ADCx_RCC_CLK_ENABLE();
/* AD转换通道引脚时钟使能 */
ADC_GPIO_ClK_ENABLE();
/* DMA时钟使能 */
DMAx_RCC_CLK_ENABLE();
/* AD转换通道引脚初始化 */
GPIO_InitStruct.Pin = ADC_GPIO_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
HAL_GPIO_Init(ADC_GPIO, &GPIO_InitStruct);
/* DMA外设初始化配置 */
hdma_adcx.Instance = ADC_DMAx_CHANNELn;
hdma_adcx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adcx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adcx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adcx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adcx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adcx.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
hdma_adcx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
HAL_DMA_Init(&hdma_adcx);
/* 连接DMA */
__HAL_LINKDMA(hadc,DMA_Handle,hdma_adcx);
/* 外设中断优先级配置和使能中断 */
HAL_NVIC_SetPriority(ADC_DMAx_CHANNELn_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_DMAx_CHANNELn_IRQn);
}
}
/**
* 函数功能: ADC外设反初始化配置
* 输入参数: hadc：AD外设句柄类型指针
* 返 回 值: 无
* 说 明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_ADC_MspDeInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance==ADCx)
{
/* 禁用ADC外设时钟 */
ADCx_RCC_CLK_DISABLE();
/* AD转换通道引脚反初始化 */
HAL_GPIO_DeInit(ADC_GPIO, ADC_GPIO_PIN);
/* DMA外设反初始化*/
HAL_DMA_DeInit(hadc->DMA_Handle);
}
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
main.c文件内容
/**
* 函数功能: 主函数.
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明: 无
*/
int main(void)
{
/* 复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
HAL_Init();
/* 配置系统时钟 */
SystemClock_Config();
/* 初始化串口并配置串口中断优先级 */
MX_DEBUG_USART_Init();
printf("----光敏模块实验(DMA传输)-----\n");
/* ADC 初始化 */
MX_ADCx_Init();
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadcx);
/* 启动AD转换并使能DMA传输和中断 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadcx,&ADC_ConvertedValue,sizeof(ADC_ConvertedValue));
/* 无限循环 */
while (1)
{
HAL_Delay(1000);
/* 3.3为AD转换的参考电压值，stm32的AD转换为12bit，2^12=4096，
即当输入为3.3V时，AD转换结果为4096 */
ADC_ConvertedValueLocal =(float)(ADC_ConvertedValue&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue只取最低12有效数据
printf("AD转换原始值 = 0x%04X \r\n", ADC_ConvertedValue&0xFFF); // ADC_ConvertedValue只取最低12有效数据
printf("计算得出电压值 = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
printf("已经完成AD转换次数：%d\n",DMA_Transfer_Complete_Count);
DMA_Transfer_Complete_Count=0;
}
}
/**
* 函数功能: ADC转换完成回调函数
* 输入参数: hadc：ADC外设设备句柄
* 返 回 值: 无
* 说 明: 无
*/
voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
DMA_Transfer_Complete_Count++;
}
2. 光敏传感器控制LED
main.c文件内容
/**
* 函数功能: 主函数.
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明: 无
*/
int main(void)
{
/* 复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
HAL_Init();
/* 配置系统时钟 */
SystemClock_Config();
XIN_GPIO_Init();
LED_GPIO_Init();
/* 初始化串口并配置串口中断优先级 */
MX_DEBUG_USART_Init();
printf("----光敏模块实验(DMA传输)-----\n");
/* ADC 初始化 */
MX_ADCx_Init();
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadcx);
/* 启动AD转换并使能DMA传输和中断 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadcx,&ADC_ConvertedValue,sizeof(ADC_ConvertedValue));
/* 无限循环 */
while (1)
{
HAL_Delay(1000);
/* 3.3为AD转换的参考电压值，stm32的AD转换为12bit，2^12=4096，
即当输入为3.3V时，AD转换结果为4096 */
ADC_ConvertedValueLocal =(float)(ADC_ConvertedValue&0xFFF)*3.3/4096; // ADC_ConvertedValue只取最低12有效数据
printf("AD转换原始值 = 0x%04X \r\n", ADC_ConvertedValue&0xFFF); // ADC_ConvertedValue只取最低12有效数据
printf("计算得出电压值 = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
printf("已经完成AD转换次数：%d\n",DMA_Transfer_Complete_Count);
DMA_Transfer_Complete_Count=0;
}
}
/**
* 函数功能: ADC转换完成回调函数
* 输入参数: hadc：ADC外设设备句柄
* 返 回 值: 无
* 说 明: 无
*/
voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
DMA_Transfer_Complete_Count++;
}
/**
* 函数功能: 光敏模块信号输入脚外部中断服务函数
* 输入参数: GPIO_Pin：中断引脚
* 返 回 值: 无
* 说 明: 无
*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if(GPIO_Pin==XIN_GPIO_PIN)
{
HAL_Delay(20);/* 延时一小段时间，消除抖动 */
if(HAL_GPIO_ReadPin(XIN_GPIO,XIN_GPIO_PIN)==1)
{
LED1_ON;
LED2_ON;
LED3_ON;
}
else
{
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
}
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(XIN_GPIO_PIN);
}
}
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