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外观

雨滴传感器 ​

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。

模块来源 ​

采购链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=0&id=41266204564&ns=1&spm=a21n57.1.0.0.4c52523cd1r9Zc
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/10bjbsmcOh2N7YGDS3PquPw
资料提取码：psfm

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）

移植过程 ​

我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB上能够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，再移植至我们的工程。

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。

引脚选择 ​

想要使用ADC，需要确定使用的引脚是否有ADC外设功能。可以通过数据手册进行查看。
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用PC1的附加ADC功能。使用ADC1的第11道输入通道。

移植至工程 ​

移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_raindrop.c与bsp_raindrop.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_raindrop.c中，编写如下代码。

c
/*
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 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-20     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_raindrop.h"
#include "board.h"
#include "stdio.h"

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：raindrop_gpio_config
 * 函 数 说 明：初始化雨滴传感器引脚
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void raindrop_gpio_config(void)
{
    // 关闭相关的寄存器保护
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

    stc_gpio_init_t stcGpioInit;

    // ADC引脚初始化
    (void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
    stcGpioInit.u16PinAttr        = PIN_ATTR_ANALOG;    // 设置引脚属性为模拟
    stcGpioInit.u16PinState       = PIN_STAT_RST;       // 引脚状态为复位状态
    stcGpioInit.u16PinDir         = PIN_DIR_IN;         // 引脚方向为输入

    stcGpioInit.u16Latch          = PIN_LATCH_OFF;      // 关闭锁存器
    stcGpioInit.u16PullUp         = PIN_PU_OFF;         // 关闭上拉电阻
    stcGpioInit.u16Invert         = PIN_INVT_OFF;       // 不反相输入信号
    stcGpioInit.u16ExtInt         = PIN_EXTINT_OFF;     // 关闭外部中断功能
    stcGpioInit.u16PinInputType   = PIN_IN_TYPE_SMT;

    // AO 初始化
    (void)GPIO_Init(BSP_RAINDROP_GPIO_PORT_AO, BSP_RAINDROP_GPIO_PIN_AO, &stcGpioInit);

    stcGpioInit.u16PinAttr        = PIN_ATTR_DIGITAL;   // 设置引脚属性为数字
    stcGpioInit.u16PullUp         = PIN_PU_ON;          // 开启上拉电阻
    // DO 初始化
    (void)GPIO_Init(BSP_RAINDROP_GPIO_PORT_DO, BSP_RAINDROP_GPIO_PIN_DO, &stcGpioInit);


    // 使能 ADC 时钟
    FCG_Fcg3PeriphClockCmd(FCG_RAINDROP_ADC, ENABLE);

    stc_adc_init_t stcAdcInit;

    // 使用基本参数初始化ADC结构体
    (void)ADC_StructInit(&stcAdcInit);
    stcAdcInit.u16ScanMode   = ADC_MD_SEQA_SINGLESHOT;   // 设置ADC为单次扫描模式
    stcAdcInit.u16Resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT;     // 设置ADC分辨率为12位
    stcAdcInit.u16DataAlign  = ADC_DATAALIGN_RIGHT;      // 设置ADC数据右对齐

    // 初始化ADC
    (void)ADC_Init(BSP_ADC, &stcAdcInit);

    // 通道重映射
    ADC_ChRemap(BSP_ADC, BSP_RAINDROP_ADC_CHANNEL, GPIO_RAINDROP_AO_REMAP);

    // ADC使能
    ADC_ChCmd(BSP_ADC, ADC_SEQ_A, BSP_RAINDROP_ADC_CHANNEL, ENABLE); // 使能ADC通道11
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：get_adc_value
 * 函 数 功 能：读取ADC值
 * 传 入 参 数：ADC_CHANNEL_x=要采集的通道
 * 函 数 返 回：测量到的值
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
**********************************************************/
unsigned int get_adc_value(void)
{
    static uint16_t adcValue;
    __IO uint32_t TimeOut = 0UL;

    /* 只能启动序列 A 的转换。
       序列 B 需要硬件触发才能启动转换。*/
    ADC_Start(BSP_ADC);

    // 等待ADC转换完成
    while(SET != ADC_GetStatus(BSP_ADC, ADC_FLAG_EOCA))
    {
        // 如果超时
        if(TimeOut > 500)
        {
            // 清除标志位
            ADC_ClearStatus(BSP_ADC, ADC_FLAG_EOCA);

            // 停止ADC转换
            ADC_Stop(BSP_ADC);

            // 打印错误信息
            printf("ERROR = ADC 等待序列 A 转换【超时】!!\r\n");

            // 返回0
            return 0;
        }

        // 每次循环是延时1ms
        TimeOut++;
        delay_ms(1);
    }

    // 如果转换完成，清除标志位。
    ADC_ClearStatus(BSP_ADC, ADC_FLAG_EOCA);

    // 采集一次数据
    adcValue = ADC_GetValue(BSP_ADC, BSP_RAINDROP_ADC_CHANNEL);

    // 返回数据
    return adcValue;
}

/******************************************************************
 * 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：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned int get_raindrop_percentage_value(void)
{
    int adc_max = 4095;
    uint32_t adc_new = 0;
    int Percentage_value = 0;
    int i = 0;
        int count = 3;

        for( i = 0; i < count; i++)
        {
                adc_new += get_adc_value();
                delay_1ms(100);
        }

        adc_new = adc_new /  count;
        delay_1ms(100);


    Percentage_value = ( 1.0f - ( (float)adc_new / (float)adc_max ) ) * 100;
    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：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char get_raindrop_do_value(void)
{
    return GPIO_ReadInputPins(BSP_RAINDROP_GPIO_PORT_DO, BSP_RAINDROP_GPIO_PIN_DO);
}

在文件bsp_raindrop.h中，编写如下代码。

c
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 */
#ifndef _BSP_RAINDROP_H__
#define _BSP_RAINDROP_H__

#include "hc32_ll.h"

#define FCG_RAINDROP_ADC            FCG3_PERIPH_ADC1

#define BSP_RAINDROP_GPIO_PORT_AO   GPIO_PORT_C
#define BSP_RAINDROP_GPIO_PIN_AO    GPIO_PIN_01
#define GPIO_RAINDROP_AO_REMAP      ADC12_PIN_PC1

#define BSP_RAINDROP_GPIO_PORT_DO   GPIO_PORT_E
#define BSP_RAINDROP_GPIO_PIN_DO    GPIO_PIN_01


#define BSP_ADC                     CM_ADC1
#define BSP_RAINDROP_ADC_CHANNEL    ADC_CH11



void raindrop_gpio_config(void);
unsigned int get_raindrop_percentage_value(void);
#endif

移植验证 ​

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

c
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 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_raindrop.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();
    uart1_init(115200U);

    //ADC接口初始化
    raindrop_gpio_config();

    while(1)
    {
                printf("雨水百分比 = %d%%\r\n", get_raindrop_percentage_value() );
                delay_ms(500);
    }
}

上电现象：输出检测雨滴大小程度的百分比。 可以调节电阻来控制灵敏度

模块移植成功案例代码：

文件下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->HC32版本模块移植代码下载 里面的该章节压缩包中。

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