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光敏传感器

前言

光敏传感器实际是一个款可以检测光照强度的传感器,可以应用于我们日常生活中植物光照强度、室内光线检测、以及某些场合的亮度检测。传感器的原理就是将外界模拟变化的信号转变成数字信号(电压值)让单片机出来,处理方式就是常用的ADC(模拟数字转换)。

实验目的

采集当前环境的光照强度并在终端打印,显示方式为:Bright-强,Normal-中等,Weak-弱。

实验讲解

下图是一款光敏传感器模块,主要有供电引脚和信号输出引脚。

photosensitive

本实验实验核桃派PicoW引脚10连接传感器信号输出引脚:

photosensitive

当使用3.3V供电时候,光敏传感器输出的是模拟信号:0-3.3V,这代表了外界的光照强度。接近0V时光线最强,接近3.3V时,光线最弱。因此我们可以使用ADC功能来编程实现检测,具体可参考 ADC(电压测量) 章节内容,这里不再重复。

提示

核桃派PicoW (ESP32-S3) ADC默认量程为1V,芯片内部配备了衰减器,通过配置可以提高量程获得更大的测量电压。详见:https://docs.micropython.org/en/latest/esp32/quickref.html#ADC

ADC默认是12bit精度,即最大值为2^12-1=4095。然后我们将检测到的数值0-4095分成三段,分别代表光线强:【0- 1365】,中等:【1365- 2730】,弱:【2730-4095】。当然开发者可以根据自己实际情况来调整数值。

代码编写流程如下:

参考代码

'''
实验名称:光敏传感器
版本:v1.0
作者:WalnutPi
实验平台:核桃派PicoW
说明:通过光敏传感器对外界环境光照强度测量并在终端打印。
'''

#导入相关模块

from machine import Pin,ADC,Timer

#初始化ADC,Pin=10,11DB衰减,测量电压0-3.3V
Light = ADC(Pin(10))
Light.atten(ADC.ATTN_11DB)

#中断回调函数
def fun(tim):

value=Light.read() #获取ADC数值

#显示数值
print(str(value)+' (4095)')
#计算电压值,获得的数据0-4095相当于0-3.3V,('%.2f'%)表示保留2位小数
print(str('%.2f'%(value/4095*3.3)))

#判断光照强度,分3档显示。
if 0 < value <=1365:
print('Bright')

if 1365 < value <= 2730:
print('Normal')

if 2730 < value <= 4095:
print('Weak')

#开启RTOS定时器
tim = Timer(1)
tim.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=fun) #周期1s

实验结果

使用Thonny IDE运行代码,可以看到终端输出光敏模块测量值和光照强度信息。

photosensitive

使用手机闪光灯改变亮度,可以看到测量值发生变化。

photosensitive

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