一、介紹

?? 雨滴傳感器或雨滴檢測傳感器，用于檢測是否下雨以及降雨，廣泛用于汽車的雨刷系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)和天窗系統(tǒng)。

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二、組件

★Raspberry Pi 3主板*1

★樹莓派電源*1

★40P軟排線*1

★PCF8591模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊*1

★雨滴傳感器模塊*1

★面包板*1

★跳線若干

三、實驗原理

??在雨滴系統(tǒng)中，用雨滴傳感器檢測降雨量，并轉(zhuǎn)換控制器檢測到的信號。然后根據(jù)這些信號自動設(shè)置雨刮器的時間隔，以方便地控制雨刮器的電機。在智能照明系統(tǒng)中，自動檢測駕駛環(huán)境并調(diào)整照明模式，提高惡劣環(huán)境下的行車安全。在智能天窗系統(tǒng)中，檢測是否下雨，如果檢測到雨滴就自動關(guān)閉天窗。
??有兩根金屬線彼此靠近，但不會在雨水檢測板上交叉。當(dāng)雨水落在電路板上時，兩根金屬線會導(dǎo)通。因此兩根金屬線之間會有電壓。

??控制板上有兩個指示燈，電源指示燈PWR-LED和輸出信號指示燈DO-LED。電源指示燈在通電后常亮，沒有雨的時候出信號指示燈不亮；雨滴上去，候出信號指示燈亮。雨滴板和控制板是分開的，方便將線引出，大面積的雨滴板，更有利于檢測到雨水。

??控制板上有兩個輸出，數(shù)字輸出DO，模擬輸出AO。接上5V電源電源燈亮，感應(yīng)板上沒有水滴時，DO輸出為高電平，滴上一滴水，DO輸出為低電平，刷掉上面的水滴，又恢復(fù)到輸出高電平狀態(tài)，靈敏度可以通過藍色的可變電阻調(diào)節(jié)。

??AO模擬輸出，連接到PCF8591的模擬輸入AIN0口，通過比對模擬值轉(zhuǎn)化為的數(shù)字值大小，可以檢測滴在上面的雨量大小，雨水越大，電阻值越小，模擬值轉(zhuǎn)化為的數(shù)字值越小。數(shù)字值的范圍當(dāng)然是0~255， 不同的值對應(yīng)是降雨量的多少毫米，則需要實體測量，雨滴板的放置方式不同結(jié)果都不同，本文不作研究。

四、實驗步驟

??第1步：連接電路。

樹莓派T型轉(zhuǎn)接板PCF8591模塊

SDA	SDA	SDA
SCL	SCL	SCL
5V	5V	VCC
GND	GND	GND

雨滴傳感器調(diào)理板T型轉(zhuǎn)接板PCF8591模塊

DO	G17	*
AO	*	AIN0
VCC	5V	VCC
GND	GND	GND

??第2步： PCF8591模塊采用的是I2C（IIC）總線進行通信的，但是在樹莓派的鏡像中默認是關(guān)閉的，在使用該傳感器的時候，我們必須首先允許IIC總線通信。

??第3步： 開始編程。這里先編寫一個PCF8591.py庫文件，后面再編寫一個python程序引入這個庫文件。
??PCF8591.py庫文件就是PCF8591模塊的程序，單獨編寫是為了便于重用。在這個腳本中，我們使用了一個放大器用于模擬輸入和一個LED燈用于模擬輸出，模擬輸入不能超過3.3V！
??該程序也可以單獨運行，用于測試3個電阻模塊的功能。需用短路帽連接AIN0和INPUT0（電位計模塊），連接AIN1和INPUT1（光敏電阻模塊），以及連接AIN2和INPUT2（熱敏電阻模塊）。
??連接LED燈，AIN0（模擬輸入0）端口用于接收來自電位計模塊的模擬信號，AOUT（模擬輸出）用于將模擬信號輸出到雙色LED模塊，以便改變LED的亮度。
??PCF8591的詳細內(nèi)容請查看樹莓派基礎(chǔ)實驗12：PCF8591模數(shù)轉(zhuǎn)換器實驗。

#!/usr/bin/env python #------------------------------------------------------ # # 您可以使用下面語句將此腳本導(dǎo)入另一個腳本： # “import PCF8591 as ADC” # # ADC.Setup(Address) # 查詢PCF8591的地址：“sudo i2cdetect -y 1” # i2cdetect is a userspace program to scan an I2C bus for devices. # It outputs a table with the list of detected devices on the specified bus. # ADC.read(channal) # Channal范圍從0到3 # ADC.write(Value) # Value范圍從0到255 # #------------------------------------------------------ #SMBus (System Management Bus,系統(tǒng)管理總線) import smbus #在程序中導(dǎo)入“smbus”模塊 import time# for RPI version 1, use "bus = smbus.SMBus(1)" # 0 代表 /dev/i2c-0， 1 代表 /dev/i2c-1 ,具體看使用的樹莓派那個I2C來決定 bus = smbus.SMBus(1) #創(chuàng)建一個smbus實例#在樹莓派上查詢PCF8591的地址：“sudo i2cdetect -y 1” def setup(Addr):global addressaddress = Addrdef read(chn): #channelif chn == 0:bus.write_byte(address,0x40) #發(fā)送一個控制字節(jié)到設(shè)備if chn == 1:bus.write_byte(address,0x41)if chn == 2:bus.write_byte(address,0x42)if chn == 3:bus.write_byte(address,0x43)bus.read_byte(address) # 從設(shè)備讀取單個字節(jié)，而不指定設(shè)備寄存器。return bus.read_byte(address) #返回某通道輸入的模擬值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值def write(val):temp = val # 將字符串值移動到temptemp = int(temp) # 將字符串改為整數(shù)類型# print temp to see on terminal else comment outbus.write_byte_data(address, 0x40, temp) #寫入字節(jié)數(shù)據(jù)，將數(shù)字值轉(zhuǎn)化成模擬值從AOUT輸出if __name__ == "__main__":setup(0x48) #在樹莓派終端上使用命令“sudo i2cdetect -y 1”，查詢出PCF8591的地址為0x48while True:print '電位計 AIN0 = ', read(0) #電位計模擬信號轉(zhuǎn)化的數(shù)字值print '光敏電阻 AIN1 = ', read(1) #光敏電阻模擬信號轉(zhuǎn)化的數(shù)字print '熱敏電阻 AIN2 = ', read(2) #熱敏電阻模擬信號轉(zhuǎn)化的數(shù)字值tmp = read(0)tmp = tmp*(255-125)/255+125 # 125以下LED不會亮，所以將“0-255”轉(zhuǎn)換為“125-255”，調(diào)節(jié)亮度時燈不會熄滅write(tmp)time.sleep(2)

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??第4步： 編寫雨滴探測程序。感應(yīng)板上沒有水滴時，DO輸出為高電平，數(shù)字輸出指示燈DO-LED滅 ，打印 * Not raining *。滴上一滴水，DO輸出為低電平，數(shù)字輸出指示燈DO-LED亮，打印 * Raining！ *。刷掉上面的水滴，又恢復(fù)到輸出高電平狀態(tài)。

#!/usr/bin/env python import PCF8591 as ADC import RPi.GPIO as GPIO import timeDO = 17 GPIO.setmode(GPIO.BCM)def setup():ADC.setup(0x48)GPIO.setup(DO, GPIO.IN)def Print(x):if x == 1:print ''print ' ***************'print ' * Not raining *'print ' ***************'print ''if x == 0:print ''print ' *************'print ' * Raining!! *'print ' *************'print ''def loop():status = 1 #初始狀態(tài)為無水，高電平，所以為1while True:print ADC.read(0) #打印模擬輸出的值轉(zhuǎn)化為的數(shù)字值（0~255）print GPIO.input(DO) #打印數(shù)字輸出DO的值（無雨為1，有雨為0）tmp = GPIO.input(DO)if tmp != status: #滴水時DO輸出為低電平，無水時為高電平Print(tmp) # tmp != status即遇狀態(tài)變化時，打印情況status = tmptime.sleep(2)if __name__ == '__main__':try:setup()loop()except KeyboardInterrupt: pass

??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派基础实验13：雨滴探测传感器实验的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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