STM32 外设驱动模块四：光敏电阻（LDR） 模块

1. 模块简介

光敏电阻（LDR, Light Dependent Resistor） 是一种会随着光线强弱改变电阻值的元件。在 STM32 项目中，它常被用来感知环境光强，实现自动灯光控制、屏幕亮度调节、节能管理等功能。

常见用途：

• 晚上自动开灯，白天自动关灯
• 根据环境光自动调节屏幕亮度
• 光照触发的安防报警
• 教学和实验中的光线感知演示

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2. 使用原理

2.1 工作原理

光敏电阻的阻值会随光照强度变化：

• 光线强 → 阻值变小
• 光线弱 → 阻值变大

在数字型光敏模块中，内部会用光敏电阻与电阻组成分压电路，再通过比较器芯片（如 LM393）判断光强是否高于设定阈值，并直接输出高/低电平给单片机读取。

这样，单片机只需要读取一个"0"或"1"就能知道当前是亮还是暗，不用做复杂的模拟信号计算。

2.2 硬件连接示意

原理图：

STM32 PB13 <----> 光敏模块 DO 输出
VCC (3.3V/5V) <--> 光敏模块 VCC
GND <-----------> 光敏模块 GND

实物图：

说明：

• DO 接口输出数字信号（0 或 1），阈值可通过模块上的电位器调节
• 高电平/低电平代表"亮"或"暗"，取决于模块电路设计
• 建议使用上拉输入模式，防止信号悬空

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3. STM32 配置思路

3.1 需要用到的外设

外设名称	用途
GPIOB	读取数字输入值

3.2 配置步骤

1. 打开 GPIOB 时钟
2. 将 PB13 设置为上拉输入模式
3. 使用 GPIO_ReadInputDataBit 读取当前电平

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4. 标准库驱动代码

4.1 头文件

#include "stm32f10x.h"

4.2 初始化函数

void LightSensor_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // 上拉输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

4.3 读取光敏状态

uint8_t LightSensor_Get(void)
{
    return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13);
}

4.4 使用示例

int main(void)
{
    LightSensor_Init();

    while(1)
    {
        if(LightSensor_Get() == 0) {
            // 暗，执行开灯动作
        } else {
            // 亮，执行关灯动作
        }
    }
}

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5. 应用扩展

功能	实现方式
自动灯光控制	光暗变化触发继电器控制灯泡
节能模式	在光线强时自动关闭屏幕背光
安防触发	夜间光照异常触发报警
数据记录	使用 ADC 接口采集模拟量绘制光照变化曲线

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6. 调试建议

问题现象	解决方法
读值不稳	检查接线并适当增加 RC 滤波
判断反向	软件取反或调节模块电位器方向
始终高/低	检查供电与接线是否正确

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