STM32实战：ADC单通道单次转换，光敏传感器实现智能光控LED---STM32 HAL库专栏

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前言

一、光敏传感器工作原理

[二、 STM32CubeMX配置](#二、 STM32CubeMX配置)

2.1、创建新工程及选择芯片型号

[2.2、选择SYS 外设的核心配置及设置引脚模式](#2.2、选择SYS 外设的核心配置及设置引脚模式)

前言

在前两期博客中我们介绍了STM32F103C8T6内部集成的两个12位逐次逼近型ADC的基本原理，本期我们就来做一个实用的ADC实验------光敏传感器采集环境光照强度，并根据光线强弱自动控制板载LED。实验为：当电压 > 1.5V：led弱光；当电压 < 1.5V：led强光。

一、光敏传感器工作原理

输出特性：

光照变化	光敏电阻阻值	分压	ADC输入电压
光照增强	减小	降低	下降
光照减弱	增大	升高	上升

实验为：当电压 > 1.5V：led弱光；当电压 < 1.5V：led强光。

现在要计算ADC采样光敏传感器的时间，先看内部结构

等效出的内源电阻要小于10K欧姆，我们这里假设取10K，带入公式，可以得到采样时间为0.85US.

系统默认配置到ADC时钟频率为4M，可以得到需要3.4倍的时钟周期，这里我们选7.5倍周期。

二、 STM32CubeMX配置

CubeMX新建项目------选型号------选调试接口------再点开clock configuration

1.打开STM32CubeMX,新建工程，选择芯片

2.设置芯片的调试接口（如果忘记这个步骤，芯片的调试接口将被锁死，程序烧录不进去）

2.1、创建新工程及选择芯片型号

首先点击File --->点击New project

选中STM32F103C8T6,再点击start project

2.2、选择SYS 外设的核心配置及设置引脚模式

在SYS Mode and Configuration栏中，按如下配置：

调试模式（Debug）：选定了Serial Wire（SW 模式）。

这是 STM32 最常用的调试接口模式，仅需占用SWDIO和SWCLK两个引脚。

时基源（Timebase Source）：选定了SysTick。

这表示将系统滴答定时器作为 HAL 库的时基来源，用于实现HAL_Delay()等延时函数，是 STM32 工程的标准配置。

2.3、配置ADC

这里我们随便选择一个ADC1，然后选一个通道，如下图所示：

我们要把信息写到序列管理，我们这里写07.5，0表示通道0，7.5表示采样时间

配置项	参数路径	设置值	说明
使能常规转换	ADC_Regular_ConversionMode → Enable Regular Conversions	Enable	开启常规转换功能
转换通道数	ADC_Regular_ConversionMode → Number Of Conversion	1	单通道转换
外部触发源	ADC_Regular_ConversionMode → External Trigger Conversion Source	regular	软件触发

2.4、配置led引脚

这里我们选择PA9引脚，使用输出推挽模式，如下图所示：

三、硬件连接图

四、正式编写程序

4.1、新的编程接口

函数	原型	作用	参数说明
HAL_ADC_Start	`HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start(ADC_HandleTypeDef* hadc)`	启动ADC常规序列转换	`hadc`： ADC句柄指针（如 `&hadc1`）
HAL_ADC_PollForConversion	`HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t Timeout)`	等待转换完成（轮询模式）	`hadc`： ADC句柄指针 `Timeout`：超时时间（ms）
HAL_ADC_GetValue	`uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc)`	读取ADC转换结果	`hadc`： ADC句柄指针返回值： 12位ADC值（0~4095）

4.2、主函数代码编写

cpp 复制代码

int main(void) 
{
    // 1. 启动常规序列
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    
    // 2. 等待转换完成
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
    
    // 3. 获取结果
    uint32_t dr = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    
    // 4. 把结果转换成电压
    float voltage = dr * (3.3f - 0.0f) / 4095.0f;
    
    // 5. 根据电压控制LED
    if(voltage > 1.5f)      // 光线暗（电压高）
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);   // 灭灯
    else                     // 光线亮（电压低）
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET); // 亮灯
}