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：

#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。