光敏电阻怎么转换为照度
时间: 2023-09-26 18:09:56 浏览: 57
光敏电阻可以通过以下方式转换为照度:
1. 校准光敏电阻:首先,你需要将光敏电阻与已知照度进行校准。使用一个光照度计或其他精确的照度测量仪器,将不同照度下的光敏电阻读数进行记录。
2. 绘制光敏电阻特性曲线:根据校准数据,绘制光敏电阻的特性曲线。将照度作为横坐标,光敏电阻读数作为纵坐标,可以得到一条曲线。
3. 使用特性曲线进行转换:通过已知的特性曲线,可以将测得的光敏电阻读数转换为对应的照度。将测得的光敏电阻读数与特性曲线进行匹配,找到对应的照度值。
需要注意的是,转换过程中可能会存在一定的误差,特别是在光敏电阻的特性曲线非线性较大的情况下。因此,为了提高转换的准确性,建议使用更精确的测量设备或考虑使用其他光照度传感器。
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光敏电阻的电阻与照度的关系
光敏电阻的电阻与照度的关系可以用下列公式表示:
R = R0 × 10^(a × log(E) + b)
其中,R是光敏电阻的电阻值,R0是在标准照度下的电阻值,E是照度,a和b是常数。
该公式表明,光敏电阻的电阻值与照度呈对数关系,即照度越大,电阻值越小。这是因为光敏电阻的电阻值是由其内部的光敏材料的电导率决定的,而光敏材料的电导率与其内部激发电子的数量有关,而激发电子的数量又与照射在光敏材料上的光子数量成正比。因此,照度越大,光子数量越多,激发电子的数量也越多,从而导致光敏电阻的电阻值越小。
基于STM32的光敏电阻传感器通过ADC模数转换把电阻值实时转换为照度值的库函数
以下是基于STM32的光敏电阻传感器通过ADC模数转换把电阻值实时转换为照度值的库函数的实现代码:
```c
#include "stm32f10x.h"
#define ADC1_DR_Address ((uint32_t)0x4001244C)
void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
// 配置 ADC 输入引脚 PA0
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 配置 ADC 时钟和分辨率
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
// 配置 DMA 通道,使 ADC 数据自动存储到内存中
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
// 开启 DMA 通道和 ADC
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}
float GetLuminance(void)
{
float voltage = ADC_GetConversionValue(ADC1) * 3.3 / 4096; // 获取电压值
float resistance = (3.3 - voltage) * 10000 / voltage; // 计算电阻值
float luminance = 1 / (0.000004 * resistance); // 计算照度值,假设光敏电阻灵敏度为0.000004
return luminance;
}
```
在上述代码中,函数`ADC1_Configuration()`用于配置 ADC 和 DMA,函数`GetLuminance()`用于获取实时照度值。具体实现过程如下:
1. 在函数`ADC1_Configuration()`中,首先使能 ADC1 和 GPIOA 的时钟,然后配置 PA0 为模拟输入引脚。
2. 然后配置 ADC 的工作模式为独立模式,禁用扫描转换模式和连续转换模式,禁用外部触发转换模式,数据对齐方式为右对齐,通道数量为1。
3. 接着配置 DMA 通道,使 ADC 数据自动存储到内存中。将 ADC_DR 寄存器作为 DMA 的外设基地址,将 ADCValue 数组作为 DMA 的存储器基地址,传输数据大小为半字(16位),循环模式,传输一个数据,禁用外设地址自增模式,启用存储器地址自增模式,优先级为高等级,禁用存储器到存储器模式。
4. 最后开启 DMA 通道和 ADC。
5. 函数`GetLuminance()`中,首先通过`ADC_GetConversionValue()`函数获取 ADC 转换结果,然后将其乘以 3.3/4096 得到电压值。
6. 根据电路原理,光敏电阻的电阻值与光照强度成反比,因此我们可以通过电压值计算光敏电阻的电阻值,具体公式为:R = (Vcc - Vr) * Rf / Vr,其中 Vcc 为供电电压,Vr 为光敏电阻两端电压,Rf 为电阻值。在本例中,假设 Vcc = 3.3V,Rf = 10kΩ。
7. 最后,我们可以通过光敏电阻的电阻值计算照度值,具体公式为:L = 1 / (K * R),其中 K 为光敏电阻的灵敏度。在本例中,假设 K = 0.000004。
需要注意的是,这里我们使用了 DMA 方式自动存储 ADC 数据,因此每次获取照度值时只需要调用`GetLuminance()`函数即可,无需重新配置 ADC 和 DMA。