學習目標
- ✓觀察雨滴數量與 AO 讀值的關係。
- ✓使用低電位有效的 DO 判斷水滴。
- ✓建立水滴測試、門檻調整與擦乾保養流程。
BATCH 02 · 已發布
SENSOR / RAINDROP
雨滴感測器（AO／DO）用小水滴建立類比濕度與門檻實驗
雨滴感測器以導電感測板偵測水滴，提供 AO 類比輸出與可調整的 DO 數位輸出。它適合做雨滴警示與水滴互動，但不等於校準過的降雨量測站。
入門45 分鐘Arduino UNO
READYDATA
SIGNAL STABLE雨滴感測器（AO／DO）
VCC / 5VGND / GND
01 / PREPARE
課前準備
先確認這一課要學會什麼，以及桌面上需要哪些材料。
材料清單
1 個雨滴感測器模組確認感測板、AO、DO 與電位器。
1 組Arduino UNO本例 AO=A0、DO=D2。
1 組滴管與紙巾控制水滴數量並保持接頭乾燥。
02 / HOW IT WORKS
小水滴也會改變電阻
感測板上的水滴形成導電路徑，讓 AO 改變；DO 由電位器設定的比較門檻決定。
設定腳位
使用一個類比腳與一個數位腳。
逐滴測試
由少到多增加水滴並記錄 AO。
判斷事件
用 DO 或程式門檻判斷是否有雨滴。
DISTANCE FORMULAdropDetected = digitalRead(DO) == LOW
低電位有效是常見設定，但不同模組仍應先實測。
03 / WIRING
接線配置
雨滴板與雨水板原理相近；本篇刻意使用逐滴測試，讓學生看見讀值變化而不是只看亮燈。
MODULE雨滴感測器（AO／DO）VCCGNDAODO
CONTROLArduino UNO5VGNDA0D2
| 模組腳位 | 接到控制板 | 訊號方向 | 檢查重點 |
|---|---|---|---|
| VCC | 5V | 電源 | 依模組標示。 |
| GND | GND | 地線 | 共地。 |
| AO | A0 | 類比輸出 | 對應 ANALOG_PIN。 |
| DO | D2 | 數位輸出 | 對應 DIGITAL_PIN。 |
✓ WIRING ROWS ALIGNED
已將 4 條線路依同一筆資料逐列對齊；電壓仍須依手上模組版本確認。
04 / BLOCK GUIDE
本課會用到的積木
積木名稱與型別以桃園版 Blockly 現行程式為準，不以通用積木替代。
雨滴感測器初始化ANALOG_PIN A0DIGITAL_PIN 2
BLOCK 01
playrobot_raindrop_setup雨滴感測器初始化
設定 AO／DO 腳位
位置：感測器 → 環境感測器 → 雨滴感測器- ANALOG_PIN
- A0感測板 AO。
- DIGITAL_PIN
- 2模組 DO。
雨滴感測器類比值
BLOCK 02
playrobot_raindrop_analog雨滴感測器類比值
讀取水滴造成的類比變化
位置：感測器 → 環境感測器 → 雨滴感測器雨滴感測器是否有雨滴
BLOCK 03
playrobot_raindrop_digital雨滴感測器是否有雨滴
讀取門檻判斷
位置：感測器 → 環境感測器 → 雨滴感測器序列埠列印
BLOCK 04
serial_println序列埠列印
記錄逐滴測試資料
位置：輸出05 / BLOCK EXAMPLE
雨滴數量與讀值實驗
每增加一滴水就記錄一次 AO，並觀察 DO 何時切換。
桃園版 BLOCKLY / WORKSPACE● BLOCK STYLE
Arduino 程式
初始化
雨滴感測器初始化（A0、D2）
playrobot_raindrop_setup重複執行
arduino_delay雨滴感測器類比值
playrobot_raindrop_analog雨滴感測器是否有雨滴？
playrobot_raindrop_digital序列埠列印
arduino_serial_print重複執行
雨滴感測器初始化（A0、D2）
playrobot_raindrop_setup重複執行
arduino_delay雨滴感測器類比值
playrobot_raindrop_analog雨滴感測器是否有雨滴？
playrobot_raindrop_digital序列埠列印
arduino_serial_printX / 010Y / 024
組合步驟
固定水滴大小
使用同一支滴管逐滴加入。
為什麼：讓資料比較更公平。找切換點
記下 DO 從否變成是的 AO 範圍。
為什麼：數位輸出是類比訊號的門檻化結果。擦乾重測
每輪測試後清除水膜。
為什麼：殘水會造成下一輪起始值不同。積木使用重點先辨認積木是「回傳值」還是「執行動作」，再放到正確的拼接位置。
playrobot_raindrop_setup：設定 AO／DO 腳位
EXAMPLE DOWNLOAD下載後即可練習
下載桃園版 Blockly 專案或對應的文字程式。
預期觀察結果
| 測試情境 | 可能讀值 | 判讀 |
|---|---|---|
| 水滴變多 | AO 通常改變 | 導電面積與濕潤程度改變。 |
| 超過電位器門檻 | DO 切換 | 比較器將連續訊號轉成數位事件。 |
06 / CODE EXPLAINED
範例程式逐段解說
這段程式把「雨滴感測器（AO／DO）」的實體接線、桃園版 Blockly 積木與 Arduino 執行流程接在一起。先對照腳位，再看初始化、讀值、輸出與等待的順序；每一步都可以回到本頁的積木範例實測。
GENERATED LOGIC / EXCERPT積木背後的程式碼收合程式碼 −
TAOYUAN BLOCKLY / ARDUINO C++READ ONLY
const int RAINDROP_AO = A0;
const int RAINDROP_DO = 2;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(RAINDROP_DO, INPUT);
}
void loop() {
Serial.print(analogRead(RAINDROP_AO));
Serial.print(", drop=");
Serial.println(digitalRead(RAINDROP_DO) == LOW);
delay(300);
}SELF STUDY GUIDE先看哪一段、為什麼？
先載入函式庫與建立裝置
// 雨滴感測器（AO／DO） library函式庫提供桃園版 Blockly 產生器所需的底層功能；若這裡的函式庫或物件名稱不對，後面的 playrobot_raindrop_setup 就算接線正確也無法使用。
把程式腳位對回接線表
pinMode(RAINDROP_DO, INPUT);本頁接線是 VCC → 5V、GND → GND、AO → A0、DO → D2。程式常數、積木欄位與實體線材必須使用同一組設定；若改了其中一邊，另外兩邊也要一起改。
在 setup 只做一次初始化
void setup() {啟動序列埠、I²C／UART 或感測器初始化通常只需要做一次，所以要放在「初始化」區，不要每一圈重複建立裝置。這也對應範例中的啟動積木。
在 loop 更新並取得資料
void loop() {重複執行區先讓感測器更新，再讀取 雨滴感測器初始化。若元件有 data ready、可用性或逾時條件，先判斷狀態再使用數值，避免把無效資料當成真實測量。
輸出結果並控制取樣速度
Serial.print(analogRead(RAINDROP_AO));先把原始值、單位或狀態送到序列埠，才能和預期結果比較；等待時間則決定更新速度。若看到亂碼，先檢查鮑率；若數值跳動，先增加合理的取樣間隔或做校正。
自學檢查
- 實體接線：VCC → 5V、GND → GND、AO → A0、DO → D2。
- 主要積木：playrobot_raindrop_setup；先確認它是回傳值還是執行動作。
- 本課板子：Arduino UNO；更換控制板或模組版本時，電壓、腳位與函式庫都要重新確認。
07 / DEBUG
常見問題與故障排除
先從「電源、接線、腳位、物體」四個方向檢查，再修改程式。
滴水後沒有變化
先檢查：確認水滴落在感測銅箔，不是塑膠外殼。
處理方式：檢查 AO 接線與感測板是否有斷線。
DO 太敏感
先檢查：觀察電位器與環境水氣。
處理方式：調整門檻並建立乾燥基準。
測試後讀值不回復
先檢查：感測板是否仍有水膜。
處理方式：擦乾、通風，必要時短暫斷電。
08 / NEXT MISSION
延伸挑戰
從顯示數值，逐步走向條件判斷、燈號回饋與雷達專題。
判斷一滴水
題目：讓 LED 在 DO 切換時亮起。
解題方向
這題要延伸「雨滴感測器初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。把結果接到題目指定的輸出元件。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_raindrop_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「讓 LED 在 DO 切換時亮起。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
建立濕潤等級
題目：用 AO 分成乾、少量、多量三區。
解題方向
這題要延伸「雨滴感測器初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。先把資料整理成可觀察的序列埠或表格結果。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_raindrop_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「用 AO 分成乾、少量、多量三區。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
取樣防誤判
題目：加入多次平均與延遲解除機制。
解題方向
這題要延伸「雨滴感測器初始化」的基本讀值：先保留已驗證的接線與初始化，再把題目要求的資料處理加在重複執行區。先把資料整理成可觀察的序列埠或表格結果。
- 先匯入本頁 Blockly 範例，確認感測器在沒有加入挑戰功能時能穩定讀值。
- 保留 playrobot_raindrop_setup，先把讀值送到序列埠，建立正常範圍或基準值。
- 依題目「加入多次平均與延遲解除機制。」加入比較、分類、累計或時間判斷；門檻要用實測資料決定，不要直接猜一個數字。
- 用至少三種不同情境測試，記錄輸入、程式判斷與輸出結果，再修正門檻或取樣間隔。
教師快速檢核4 POINT CHECK
- □ 能用 AO 觀察水滴造成的連續變化。
- □ 能使用 DO 判斷事件。
- □ 能提出防水與擦乾措施。
09 / EVIDENCE資料來源與版本展開查看 ＋
官方教學桃園版 Blockly
Gravity analog moisture sensorDFRobot
↗參考類比水滴／蒸氣感測板的導電原理與非防水提醒。
桃園版 Blockly 雨滴積木桃園版 Blockly
LOCAL對照 raindrop setup、analog 與 digital 積木。