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在相机中为了完成照相，需要焦距、感光、光圈、快门等互相配合。按照这次活动的内容就是使用舵机、按钮配合BH1750测光模块模拟相机照相动作。在完成这个项目之前，先恶补下感光、光圈、快门和照相之间关系的知识。

相机中的快门、光圈、感光度三个参数的组合决定了一张照片的正确曝光。

快门也叫快门速度，以秒为单位，表示相机感光元件的曝光时间长度，传统机械快门通常以这些数值表示：1s、1/2s、1/4s、1/8s、1/15s、1/30s、1/60s、1/125s、1/250s、1/500s、1/1000s。现代电子快门将快门速度分的更精细，快门速度越快越能凝固被拍对象的动作，反之则会拍出运动物体的拖影。

光圈表示光线通过镜头的通光量，通常以f值表示，但通常所说的数字都是倒数。光圈在照片中决定清晰范围的宽度，也叫景深，照片中的光圈值越大，景深越浅，光圈值越大，景深越大。

感光度也叫iso，表示相机传感器或胶片对光的敏感度，通常表示为：50，100，200，400，800，1600，3200，6400…感光度数值越小，对光的敏感度越低，，反之则越高。但是照片的噪点数量和感光度成正比，感光度高，噪点多，感光度低，噪点少。照片图像质量和感光度成反比，感光度高，质量低，感光度低，质量高。

按照老师提供的课程PPT，这次活动中可以用BH1750测量光强，输出的数据是标定好的 Lux ，直接可以转换成曝光。按照以下公式（在 ISO100 下）计算出EV和快门速度，进而控制驱动舵机动作（模拟快门的动作）。

也就是说，

T=F*F/2^(2-log(LUX/10))

若BH1750测得的结果为400，则EV=2 + log2(160/10)=6。在光圈=4的话，则按照公式T=（4*4）/2^(2 + log2(160/10))=1/4S。为了计算方便，将公式进一步演算为：T = (F * F) / (4 * ( LUX/10 ))，这样处理时，就不涉及对数处理。

以下是常见的EV值表（感光度为ISO100前提下）

根据以上资料，按照以下逻辑编程：

整机电路构成：

程序代码如下：

import time  
import math  
import board  
import adafruit_bh1750  
import digitalio  
import terminalio  
from adafruit_display_text import label
import adafruit_imageload
import displayio
import pwmio
#文字尺寸
FONTSCALE = 2
# 文字颜色
TEXT_COLOR = 0xFFFFFF
# 初始化I2C接口，BH1750传感器用
i2c = board.I2C()
sensor = adafruit_bh1750.BH1750(i2c)  
  
# 初始化按钮 D5 和 D6
#模拟启动拍摄
button_start = digitalio.DigitalInOut(board.D5)  
button_start.direction = digitalio.Direction.INPUT  
button_start.pull = digitalio.Pull.UP
#改变光圈
button_GQ = digitalio.DigitalInOut(board.D6)  
button_GQ.direction = digitalio.Direction.INPUT  
button_GQ.pull = digitalio.Pull.UP
 
# D13，PWM输出，控制舵机  
pwm = pwmio.PWMOut(board.D13, duty_cycle=2**15, frequency=50)
# 启动快门  
def start_km(duty_cycle):  
    pwm.duty_cycle = duty_cycle  # 调整 PWM 占空比来控制旋转
#停止马达转动
start_km(0)
# 背景，为了显示汉字标签
display = board.DISPLAY
# 背景
image, palette = adafruit_imageload.load(
    "images/ysqd.bmp", bitmap=displayio.Bitmap, palette=displayio.Palette
)
tile_grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
# 显示背景
splash = displayio.Group()
splash.append(tile_grid)
board.DISPLAY.root_group = splash
# 光圈参数
label_GQ = label.Label(terminalio.FONT, text="", scale=FONTSCALE)  
label_GQ.x = 80  
label_GQ.y = 15  
splash.append(label_GQ)  
  
#光亮度
label_GL = label.Label(terminalio.FONT, text="", scale=FONTSCALE)  
label_GL.x = 80  
label_GL.y = 50  
splash.append(label_GL)  
#EV，根据光亮度计算出来的数据
label_EV = label.Label(terminalio.FONT, text="", scale=FONTSCALE)  
label_EV.x = 80  
label_EV.y = 85  
splash.append(label_EV)  
#快门，根据EV，光圈计算出来的数据
label_km = label.Label(terminalio.FONT, text="", scale=FONTSCALE)  
label_km.x = 80  
label_km.y = 120  
splash.append(label_km)  
  
# 初始设置
#光圈可选参数
sets_gq = [2, 2.8, 4, 5.6]
#默认光圈初始值为4
index_gq=2
# 主循环  
while True:  
    lux = sensor.lux  # 从传感器读取 Lux 值
    # EV
    ev = 2 + math.log(lux / 10, 2)
    # 快门
    km = (sets_gq[index_gq] * sets_gq[index_gq]) / (4 * (lux / 10))
     
    # 切换光圈（蓝色按钮 D6）  
    if not button_GQ.value:  # D6 蓝色按钮被按下  
        index_gq = (index_gq + 1) % len(sets_gq)
        print("Adjust the aperture")
        time.sleep(0.2)
  
    # 启动拍照（D5，红色按钮）  
    if not button_start.value:
        print("take a photo")
        # 转动马达
        start_km(4000)
        time.sleep(km)
        # 停止转动
        start_km(0)
        time.sleep(0.2)
  
    # 刷新显示  
    label_GQ.text = f"F/{sets_gq[index_gq]}" 
    label_GL.text = f"{lux}"
    label_EV.text = f"{ev:.3f}"  
    label_km.text = f"{km:.3f}"  
  
    time.sleep(0.1)

整机效果：

视频：

链接：https://pan.baidu.com/s/19Ob2yIoUQf8F9UdjG1l6Ow 

提取码：1234

EETV视频链接：https://v.eepw.com.cn/video/play/id/16193