基于STM32F103ZET6的雨滴传感器应用开发教程

基于STM32F103ZET6的雨滴传感器应用开发教程

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_75082707/article/details/140333128

本文将介绍如何使用STM32F103ZET6单片机与雨滴传感器进行简单应用开发。通过STM32CubeMX配置ADC通道，结合HAL库函数实现对雨滴传感器的检测，并通过串口输出检测结果。

一、雨滴传感器的基本原理

雨滴传感器是一种用于检测雨水的设备，当雨滴落在传感器表面时，改变了板间的介电常数，导致电容值发生变化。电子电路监测这些变化，并将其转换为相应的电信号输出。

主要的两种使用方法：

1. 通过DO引脚输出的高低电平变化来检测是否有雨滴
2. 通过AO引脚输出的ADC值观察数值的变化检测是否有雨滴

雨滴传感器的设计和选择应根据具体应用需求，如灵敏度、响应时间、工作环境等来确定。

二、STM32CubeMX的配置

以配置ADC为例：

1. 配置RCC
2. 配置时钟树（STM32F103ZET6主频72MHz）
3. 配置AO引脚为ADC（另一种方式主要就是配置一个引脚为输入模式与DO相连）
4. 配置串口（目的是将数据打印到串口调试助手上观察）
5. 设置一下工程，最后生成一下代码完美

三、通过STM32单片机采集数值

配置完成后打开Keil5，编译一下这是常识。采集过程如下：

HAL_ADC_Start(&hadc1); // 开启ADC1这是必须的
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY); // 等待转换完成，可有可无
HAL_ADC_GetValue(&hadc1); // 获取ADC的值

最后将数值发送到串口观察即可，当然也可以将ADC的值转换成电压幅值观察。

可以看到在无水状态下时传感器输出的ADC值为4056左右，因为STM32单片机是12位ADC，当有水滴滴落时它会降低电阻，因为水是电的导体，并且水的存在使镍线并联连接，因此降低了电阻并降低了其两端的电压降。

四、整体代码

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

char buf[100];

void SystemClock_Config(void);

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();

    // 开始ADC转换
    HAL_ADC_Start(&hadc1);

    while (1)
    {
        // 等待转换完成
        HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);
        // 获取ADC值
        uint32_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
        sprintf(buf,"rian value:%d\n",adc_value); // 也可以转换成电压幅值发送到串口上
        HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)buf,sizeof(buf),10000);
        memset(buf,0,sizeof(buf));

        // 根据adc_value处理雨滴数据
        if (adc_value > 2000) // 你可以根据需要调整阈值
        {
            // 没有检测到雨滴
            sprintf(buf,"rian faild\n");
            HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)buf,sizeof(buf),10000);
        }
        else
        {
            // 检测到雨滴
            sprintf(buf,"rian successful\n");
            HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)buf,sizeof(buf),10000);
        }
    }
}

/**
 * @brief System Clock Configuration
 * @retval None
 */
void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

    /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
     * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
     */
    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
    RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
    if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }

    /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
     */
    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                                |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

DO方式：

// 读取PA0引脚的状态
GPIO_PinState State = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);

// 根据引脚状态处理雨滴检测
if (State == GPIO_PIN_RESET) // DO输出低电平，表示检测到雨滴
{
    // 检测到雨滴
    // 在这里执行相应的操作，例如点亮LED灯 方便观察水滴
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // PE5连接LED1
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // PB5连接LED2
}
else // DO输出高电平，表示没有雨滴
{
    // 没有检测到雨滴
    // 在这里执行相应的操作，例如关闭LED灯
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // PE5连接LED1
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // PB5连接LED2
}
HAL_Delay(1000); // 延迟1秒