雨滴传感器 | 立创开发板技术文档中心

雨滴传感器主要是用来检测是否下雨及雨量的大小。主要用于汽车智能灯光（AFS）系统、汽车自动雨刷系统、智能车窗系统。

该雨滴传感器基本上是一块板，上面以线形形式涂覆镍。雨滴传感器常见的工作原理是通过检测水滴的导电性来判断是否下雨。它是利用两个电极之间的电导性变化来测量水滴的存在。这两个电极之间会有一个空气间隙，正常状态下是断路状态。当水滴接触到电极上时，水滴的导电性会导致电流通过水滴形成电流回路，从而改变电极之间的电阻值。也就改变了其两端的压降。

一、模块来源

采购链接：

雨滴感应模块雨水传感器下雨感知模块天气模块水位显示模块水滴

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/10bjbsmcOh2N7YGDS3PquPw

资料提取码：psfm

二、规格参数

工作电压：3.3V-5V

探测距离：1米

输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出

读取方式：ADC与数字量（0和1）

管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至开发板上【判断当前雨水采集板上是否有水的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

1、查看资料

该模块基于LM393运算放大器。它包括电子模块和“收集”雨滴的印刷电路板。当雨滴积聚在电路板上时，它们会形成并联电阻路径，该路径可通过运算放大器进行测量。

控制板上有两个指示灯，电源指示灯PWR-LED和输出信号指示灯DO-LED。电源指示灯在通电后常亮，没有雨的时候出信号指示灯不亮；雨滴上去，候出信号指示灯亮。雨滴板和控制板是分开的，方便将线引出，大面积的雨滴板，更有利于检测到雨水。

控制板上有两个输出，数字输出DO，模拟输出AO。接上5V电源电源灯亮，感应板上没有水滴时，DO输出为高电平，滴上一滴水，DO输出为低电平，刷掉上面的水滴，又恢复到输出高电平状态，灵敏度可以通过蓝色的可变电阻调节。

AO模拟输出，连接到单片机的的模拟输入口，通过比对模拟值转化为的数字值大小，可以检测滴在上面的雨量大小，雨水越大，电阻值越小，模拟值转化为的数字值越大。不同的值对应是降雨量的多少毫米，则需要实体测量，雨滴板的放置方式不同结果都不同，这里不作研究。

其对应的原理图，AO输出为雨滴传感器直接输出的电压，所以为模拟量；DO为经过LM393进行电压比较后，输出高低电平，所以为数字量。具体原理见光敏电阻光照传感器章节的资料。

因此DO引脚可以配置为GPIO的输入模式，AO引脚需要配置为ADC模拟输入模式。

2、引脚选择

模块	开发板
VCC	5V0
GND	GND
DO	PB2
AO	PB0

3、代码编写

新建两个文件 bsp_raindrop.c 和 bsp_raindrop.h，并且将头文件路径添加到编译器中。

新建文件以及添加头文件路径到编译器，在 DHT11章节 已经讲过了，可以移步进行查看。

DHT11章节跳转 : （点击跳转🚀）

在文件 bsp_raindrop.c 和 bsp_raindrop.h 中，编写如下代码。

bsp_raindrop.hbsp_raindrop.c

/*
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 */

#ifndef BSP_CODE_BSP_RAINDROP_H_
#define BSP_CODE_BSP_RAINDROP_H_


#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"

#ifndef delay_ms
#define delay_ms(x)    delay_1ms(x)
#endif
#ifndef delay_us
#define delay_us(x)    delay_1us(x)
#endif

#define Module_BSP_RCU_ENABLE()   \
            rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_GPIO_RCU); \
            rcu_periph_clock_enable(BSP_DO_GPIO_RCU); \
            rcu_periph_clock_enable(BSP_ADC_RCU);

/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_GPIO_RCU        RCU_GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PORT       GPIOB
#define BSP_ADC_GPIO_PIN        GPIO_PIN_0

/* PB0 ADC_IN8 */
#define BSP_ADC_RCU             RCU_ADC
#define BSP_ADC                 ADC
#define BSP_ADC_CHANNEL         ADC_CHANNEL_8

#define BSP_DO_GPIO_RCU         RCU_GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PORT        GPIOB
#define BSP_DO_GPIO_PIN         GPIO_PIN_2

// 采样次数
#define SAMPLES   5

#define GET_DO    gpio_input_bit_get(BSP_DO_GPIO_PORT, BSP_DO_GPIO_PIN)

void Raindrop_Init(void);
unsigned int get_raindrop_value(void);
unsigned int get_raindrop_percentage_value(void);
unsigned char get_raindrop_do_value(void);

#endif /* BSP_CODE_BSP_RAINDROP_H_ */

/*
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 */
#include "bsp_raindrop.h"
#include "stdio.h"

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Raindrop_Init
 * 函 数 功 能：初始化
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
void Raindrop_Init(void)
{
    /* 使能ADC和GPIO时钟 */
    Module_BSP_RCU_ENABLE();

    // 配置DO引脚为输入模式
    gpio_mode_set(BSP_DO_GPIO_PORT, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE, BSP_DO_GPIO_PIN);

    // 配置ADC时钟为4分频
    adc_clock_config(ADC_ADCCK_PCLK2_DIV4);

    // 配置引脚为模拟浮空输入模式
    gpio_mode_set(BSP_ADC_GPIO_PORT, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, BSP_ADC_GPIO_PIN);

    // 使能扫描模式
    adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);

    // 数据右对齐
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);

    // ADC设置为12位分辨率
    adc_resolution_config(ADC_RESOLUTION_12B);

    // ADC设置为规则组  一共使用 1 个通道
    adc_channel_length_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL, 1);

    // ADC外部触发禁用, 即只能使用软件触发
    adc_external_trigger_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL,EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
    // 使能软件触发
    adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);

    // ADC使能
    adc_enable();
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：ADC_GET
 * 函 数 功 能：读取一次ADC数据
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
static int ADC_GET(void)
{
    int gAdcResult = 0;
    int timeOut = 1000;

    // 设置采集通道
    adc_routine_channel_config(0, BSP_ADC_CHANNEL, ADC_SAMPLETIME_14POINT5);
    // 开始软件转换
    adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);

    // 等待ADC总线处理完成
    while(!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC) && timeOut--)
    {
        delay_us(1);
    }

    // 清除ADC采样完成标志位
    adc_flag_clear(ADC_FLAG_EOC);

    if(!timeOut)
    {
        printf("ADC_GET Failed!!!\r\n");
        return 0;
    }

    // 获取通道的转换结果
    gAdcResult = adc_routine_data_read();
    // printf("gAdcResult = %d\r\n",gAdcResult);

    return gAdcResult;
}


/**********************************************************
 * 函 数 名 称：get_raindrop_value
 * 函 数 功 能：读取ADC值
 * 传 入 参 数：
 * 函 数 返 回：测量到的值
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
**********************************************************/
unsigned int get_raindrop_value(void)
{
    uint32_t Data = 0;
    int i;

    for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
    {
        Data += ADC_GET();

        delay_ms(5);
    }

    Data = Data / SAMPLES;

    return Data;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：get_raindrop_percentage_value
 * 函 数 说 明：读取雨滴AO值，并且返回百分比
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：返回百分比
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned int get_raindrop_percentage_value(void)
{
    int adc_max = 4095;
    int adc_new = 0;
    int Percentage_value = 0;

    adc_new = get_raindrop_value();

    Percentage_value = ((float)adc_new / (float)adc_max) * 100.f;
    return Percentage_value;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：get_raindrop_do_value
 * 函 数 说 明：读取雨滴DO值，返回0或者1
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char get_raindrop_do_value(void)
{
    return GET_DO;
}

四、移植验证

在 src\main.c 中输入代码如下:

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"

#include "bsp_raindrop.h"

/*!
    \brief      toggle the led every 500ms
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void led_spark(void)
{
    static __IO uint32_t timingdelaylocal = 0U;

    if(timingdelaylocal) {

        if(timingdelaylocal < 500U) {
            gd_eval_led_on(LED1);
        } else {
            gd_eval_led_off(LED1);
        }

        timingdelaylocal--;
    } else {
        timingdelaylocal = 1000U;
    }
}

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    uint32_t fw_ver = 0;
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* configure systick */
    systick_config();
    eclic_priority_group_set(ECLIC_PRIGROUP_LEVEL3_PRIO1);
    /* initilize the LEDs, USART and key */
    gd_eval_led_init(LED1);
    gd_eval_com_init(EVAL_COM0);
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER_WAKEUP, KEY_MODE_GPIO);

#ifdef __FIRMWARE_VERSION_DEFINE
    fw_ver = gd32vw55x_firmware_version_get();
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n\n");
    printf("\r\n=== Welcome to use the LC-GD32VW553-HMQ6 development board ====\r\n\n");
    printf("\r\n======================= www.lckfb.com =========================\r\n\n");
    printf("\r\n======================= wiki.lckfb.com ========================\r\n\n");
    printf("\r\n= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =\r\n");
    /* print firmware version */
    printf("\r\nGD32VW55X series firmware version: V%d.%d.%d", (uint8_t)(fw_ver >> 24), (uint8_t)(fw_ver >> 16), (uint8_t)(fw_ver >> 8));
#endif /* __FIRMWARE_VERSION_DEFINE */

    /* print out the clock frequency of system, AHB, APB1 and APB2 */
    printf("\r\nCK_SYS is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_SYS));
    printf("\r\nCK_AHB is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_AHB));
    printf("\r\nCK_APB1 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB1));
    printf("\r\nCK_APB2 is %d\r\n", rcu_clock_freq_get(CK_APB2));

    Raindrop_Init();
    printf("\r\nRaindrop Init Successful\r\n");

    while(1)
    {
        printf("\n");
        printf("RainDrop Value      = %d\r\n",  get_raindrop_value());
        printf("RainDrop Percentage = %d%%\r\n",get_raindrop_percentage_value());
        printf("RainDrop DO Value   = %d\r\n",  get_raindrop_do_value());

        delay_1ms(500);
    }
}

编译烧录。

【代码下载】

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常见模块移植手册

显示类

传感器类

控制类

一、模块来源

二、规格参数

三、移植过程

1、查看资料

2、引脚选择

3、代码编写

四、移植验证

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