光敏传感器模块（YH-LDR）

news2024/12/27 14:46:11

1. YH-LDR模块说明

1.1 简介

1.2 YH-LDR 模块的引脚说明

1.3 LDR 传感器工作原理与输出特性

2. 使用单片机系统控制 YH-LDR 模块

2.1 通用控制说明

1. YH-LDR模块说明

1.1 简介

YH-LDR 是野火设计的光强传感器，使用一个光敏电阻作为采集源，使用 LM393 作为电压比较器，可以通过调节模块的滑变来采集不同强度的光强。不需要使用 ADC，模块输出的就是一个数字量的信号，操作简单。其外观见图 1-1。

图 1-1 YH-LDR 光敏传感器模块

1.2 YH-LDR 模块的引脚说明

表格 1-1 YH-LDR 模块引脚说明

编号	名称	说明
1	VCC	电源正（5V）
2	GND	地线
3	OD	信号输出

1.3 LDR 传感器工作原理与输出特性

模块通过光敏电阻将光强转换成电压信号，输入到 LM 393 的一个电压比较通道，然后 LM393 在输出比较结果，可以通过滑变调节比较的电压。有强时 DO 输出低电平，光弱时 DO 输出高电平。电源接 3V3 时高电平时 1.4V，此时 STM32 把此电平识别为低电平，电源接 5V 时，DO 输出的是 2.6V，此时 STM32 可以识别出是高电平，所以在测试时电源是需要接 5V 的。

LDR传感器，即光敏电阻传感器，是一种检测光线强度的传感器。它具有以下工作原理和输出特性：

工作原理：LDR传感器基于半导体材料的光敏效应，即在光照下，半导体的电阻会随之发生变化。当光强度增强时，LDR的电阻值降低；当光强度减弱时，LDR的电阻值增加。

输出特性：LDR传感器的输出特性取决于所使用的半导体材料和工作条件。通常情况下，LDR传感器的输出电压随着光强度的变化而发生变化，输出特性呈现非线性关系。此外，LDR传感器的输出信号也会受到温度、湿度等环境因素的影响，需要进行校准。

总的来说，LDR传感器是一种简单、实用的光敏传感器，被广泛应用于光照度检测、亮度控制等领域。

2. 使用单片机系统控制 YH-LDR 模块

2.1 通用控制说明

YH-LDR 输出为模拟量电压输出。本小节以野火 STM32 开发板为例子说明如何使用STM32 与 YH-LDR 模块 ADC 电压采集的电路连接。

单片机系统通过 ADC 通道引脚与 YH-LDR 模块连接，与模块连接时，只要通过模块引出的排针连接好如下四根线即可，2 个实验都可以通过串口调试助手显示当前的空气灰尘浓度值，见表格 2-1。

表格 2-1 单片机与 YH-LDR 模块连接引脚表

单片机系统	YH-LDR模块
5V	VCC
GND	GND
IO	DO

YH-LDR 模块是一种光敏电阻模块，它可以检测光线的强度并输出相应的电压信号。使用单片机系统可以对 YH-LDR 模块进行控制和读取光线的强度值。

下面是 YH-LDR 模块的通用控制流程：

连接硬件：将 YH-LDR 模块连接到单片机的 ADC 输入引脚上，连接电源和地线。
初始化 ADC：初始化 ADC，设置 ADC 输入引脚和参考电压等参数。
读取模块输出：使用 ADC 转换器读取 YH-LDR 模块的输出电压值，并将其转换为相应的光线强度值。
处理数据：根据需要，对光线强度值进行处理，如转换为百分比或比较大小等。
控制输出：根据光线强度值，控制相应的输出设备，如 LED 灯或继电器等。
循环控制：在一个循环中不断重复上述步骤，以持续监测和控制 YH-LDR 模块。

总之，使用单片机系统控制 YH-LDR 模块的基本思路是读取模块输出并根据光线强度控制相应的设备。具体实现需要根据具体应用场景进行调整。

代码案例：

引脚配置：

//STM32上的LED1 GPIO为PB5

#define LED1_GPIO_PORT    GPIOB			            
#define LED1_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOB	
#define LED1_GPIO_PIN		GPIO_Pin_5

#define ON  0
#define OFF 1

/* 宏定义实现LED灯的设置*/
#define LED1(a)	if (a)	\
					GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN);\
					else		\
					GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
			 
void LED_GPIO_Config(void)
{		
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
		RCC_APB2PeriphClockCmd( LED1_GPIO_CLK, ENABLE);
		
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;	
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
		GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

时钟配置：

#define    LDR_GPIO_CLK       RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    LDR_GPIO_PORT    GPIOC		   
#define    LDR_GPIO_PIN		  GPIO_Pin_13

void LDR_GPIO_Config(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(LDR_GPIO_CLK,ENABLE);
   
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LDR_GPIO_PIN; 
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; 
   GPIO_Init(LDR_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

//检测功能
uint8_t LDR_Test(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{			
   if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == 1 )  //读取DO数据，如果高，则LDR设置OFF，否则设置ON
   	return LDR_OFF;  
   else
   	return LDR_ON;   
}

主函数配置：

int main(void)
{	
	LED_GPIO_Config();//LED配置
	LED2_OFF;//LED灯初始化熄灭

	LDR_GPIO_Config();//光敏配置
	
	while(1)
	{	   
		if (LDR_Test(LDR_GPIO_PORT,LDR_GPIO_PIN) == LDR_ON)
      		LED2_ON;  
    	else
      		LED2_OFF; 
	}
}