2模块外观展示
以下为雨滴传感器模块的实物外观图片，包含传感器检测板、比较器控制板及连接线缆。
外观图 1 — 模块全家福（传感器板 + 控制板 + 连接线）
外观图 2 — 控制板细节（含引脚标注说明）
外观图 3 — 传感器检测板特写（叉指铜走线）
外观图 4 — 模块整体示意
外观图 5 — 模块另一角度展示
Raindrops Module — 电阻式雨滴检测模块演示
雨滴传感器（Raindrops Module）是一种基于电阻式检测原理的环境传感器。其核心传感元件是一块覆有叉指状（interdigitated）铜走线的PCB检测板，走线之间留有窄间隙，形成类似梳齿的交错结构。
当检测板表面干燥时，铜走线之间的空气充当绝缘体，电阻趋于无穷大；当雨滴落在检测板上时，水作为导体桥接了相邻走线之间的间隙，使电阻显著降低。水覆盖面积越大，并联导电路径越多，电阻下降越明显。模块内部的LM393电压比较器将这一电阻变化转换为可读取的电压信号输出。
图：雨滴传感器干湿状态对比 — 水桥接走线间隙使电阻降低
同时提供模拟输出（AO）和数字输出（DO）。AO输出连续变化的电压，反映雨量大小；DO输出高低电平，表示是否超过设定阈值。
板载蓝色电位器（10K），旋转调节比较器参考电压，从而改变DO输出的触发阈值，适应不同应用场景。
采用LM393双路电压比较器芯片，将传感器模拟信号与参考电压比较，输出干净的数字开关信号，具备一定抗干扰能力。
配备电源指示灯（常亮）和输出指示灯（触发时亮灭），方便调试时直观判断模块工作状态。
工作电压3.3V-5V，兼容STM32（3.3V）和Arduino（5V）等主流单片机平台，可直接连接GPIO和ADC引脚。
叉指状铜走线覆盖约50mm×40mm的检测面积，多条平行走线交错排列，有效提升检测灵敏度和响应速度。
| 引脚 | 名称 | 功能说明 | STM32连接 |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC | 电源正极输入，3.3V-5V DC | 3.3V / 5V |
| 2 | GND | 电源地，共地参考 | GND |
| 3 | DO | 数字输出，雨量超过阈值时电平翻转 | PA1（GPIO输入） |
| 4 | AO | 模拟输出，0-VCC电压随雨量变化 | PA0（ADC1_IN0） |
以下为雨滴传感器模块的实物外观图片，包含传感器检测板、比较器控制板及连接线缆。
原理图中 U1 为雨滴感应模块，VCC接+5V电源，GND接地，DQ（数字输出）接PA1，AQ（模拟输出）接PA0。
PCB封装为4脚单排接口，引脚依次为 AQ、DQ、GND、VCC，方形焊盘标识VCC引脚。
本演示程序基于 STM32F103C8T6 微控制器，使用 HAL 库开发。通过 ADC1 通道0（PA0）读取雨滴传感器的模拟输出，通过 GPIO PA1 读取数字输出，最终在 OLED 屏幕上显示雨量值和触发状态。
系统时钟采用外部高速晶振（HSE），通过PLL倍频至 72MHz 主频。ADC时钟由PCLK2（72MHz）8分频得到9MHz，满足ADC最高14MHz的限制。
// HSE外部晶振 → PLL倍频9 → SYSCLK = 72MHz
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
// AHB=72MHz, APB1=36MHz, APB2=72MHz
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
// ADC时钟 = PCLK2/8 = 9MHz
PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV8;ADC1配置为单通道、单次转换、软件触发模式。使用通道0（PA0），数据右对齐，采样时间设置为239.5个时钟周期以获得更精确的转换结果。12位分辨率，ADC值范围0-4095。
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; // 非扫描模式
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; // 单次转换
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; // 软件触发
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 数据右对齐
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1; // 单通道
// 配置通道0，对应PA0引脚
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5; // 长采样时间
// PA0 配置为模拟输入模式
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;PA1配置为浮空输入模式，用于读取雨滴传感器的数字输出（DO）。当雨量超过比较器阈值时，DO输出低电平（0），反之输出高电平（1）。
// 使能GPIOA时钟
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
// 配置PA1为输入模式（读取DO数字输出）
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // 浮空输入
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);主程序在 while(1) 主循环中，每 500ms 执行一次采样与显示更新。核心逻辑如下：
1. 通过 HAL_GetTick() 判断是否到达500ms间隔；
2. 启动ADC转换，读取PA0模拟值并换算为0-100的雨量百分比；
3. 读取PA1数字电平，判断是否触发雨水检测；
4. 在OLED屏幕上居中显示"雨水:是/否"和"Rain:XX"数值。
uint32_t Time_Now; // 上次更新时间戳
uint8_t Rain; // 雨量值 0-100
int main(void)
{
HAL_Init(); // HAL库初始化
SystemClock_Config(); // 系统时钟配置 72MHz
MX_GPIO_Init(); // GPIO初始化（PA1输入）
MX_ADC1_Init(); // ADC初始化（PA0通道0）
OLED_Init(); // OLED显示屏初始化
while (1)
{
if(HAL_GetTick() - Time_Now >= 500) // 500ms更新一次
{
// ===== 单通道ADC数据获取 =====
HAL_ADC_Start(&hadc1); // 启动ADC转换
if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 999) == HAL_OK)
{
// ADC值(0-4095) → 雨量百分比(0-100)
// 注意取反：干燥时ADC值大(接近4095)，雨量大时ADC值小
Rain = 100 - HAL_ADC_GetValue(&hadc1) / 4095.0 * 100;
}
HAL_ADC_Stop(&hadc1); // 停止ADC
OLED_Clear(); // 清屏
// ===== 读取数字输出，判断是否触发 =====
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == 0)
OLED_CenterPrintf(16, "雨水:是"); // DO=0，触发
else
OLED_CenterPrintf(16, "雨水:否"); // DO=1，未触发
OLED_CenterPrintf(40, "Rain:%d", Rain); // 显示雨量值
OLED_Update(); // 更新显示
Time_Now = HAL_GetTick(); // 更新时间戳
}
}
}Rain = 100 − (ADC_Value / 4095.0 × 100)
取反逻辑：传感器干燥时，AO输出电压接近VCC，ADC读数接近4095（满量程），此时Rain约为0（无雨）。当雨水覆盖检测板时，AO电压下降，ADC读数减小，Rain值增大。ADC值越小，Rain值越大，表示雨量越大。
| 状态 | AO电压 | ADC原始值 | Rain计算值 | DO电平 |
|---|---|---|---|---|
| 完全干燥 | 约 3.3V | 约 4095 | 0 | HIGH (1) |
| 少量水滴 | 约 2.0V | 约 2482 | 39 | HIGH (1) |
| 中等雨量 | 约 1.0V | 约 1241 | 70 | LOW (0) |
| 大雨/浸水 | 约 0.3V | 约 372 | 91 | LOW (0) |
OLED屏通过I2C协议（软件模拟）连接至 PB14(SDA) 和 PB15(SCL)。程序中使用 OLED_CenterPrintf() 函数实现文字居中显示，OLED_Update() 将显存数据刷新到屏幕。
以下为 main.c 程序的完整流程图，展示初始化过程与 while(1) 主循环逻辑。
初始化阶段：依次完成HAL库初始化、系统时钟配置（72MHz）、GPIO初始化（PA1浮空输入）、ADC初始化（PA0模拟输入通道0）和OLED初始化。
主循环 while(1)：使用 HAL_GetTick() 实现500ms定时。到达时间后启动ADC单次转换，读取模拟值计算雨量百分比，同时读取PA1数字电平判断是否触发阈值，最后在OLED上刷新显示。完成后更新时间戳，循环回到500ms判断处继续等待。
点击"开始下雨"模拟雨滴落在传感器上，观察ADC值、雨量百分比和OLED显示屏的实时变化。
传感器检测板：模拟雨滴传感器实物检测板，黑色PCB上布满22条平行的裸露铜走线，呈叉指状交错排列（奇数行从左侧延伸，偶数行从右侧延伸）。干燥时走线呈铜色，下雨时水滴落在走线上使其变为蓝色（导通状态），同时在板面上出现水滴。
ADC值：干燥时ADC读数接近4095（满量程），随雨水增多ADC值下降。雨量百分比 Rain = 100 - ADC/4095×100。
DO数字输出：当雨量超过阈值（模拟50%）时，DO从HIGH变为LOW，OLED显示"雨水:是"。
OLED显示：模拟STM32驱动的OLED屏幕，每500ms更新一次显示内容，与实际程序行为一致。