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測量土壤濕度 - Raspberry Pi

在本課程中，你將為 Raspberry Pi 添加一個電容式土壤濕度傳感器，並從中讀取數值。

硬件

Raspberry Pi 需要一個電容式土壤濕度傳感器。

你將使用的傳感器是電容式土壤濕度傳感器，它通過檢測土壤的電容來測量濕度，這是一種隨著土壤濕度變化而改變的特性。當土壤濕度增加時，電壓會下降。

這是一個模擬傳感器，因此使用模擬引腳，並通過 Raspberry Pi 上的 Grove Base Hat 的 10 位 ADC 將電壓轉換為 1-1,023 的數字信號。然後通過 Pi 的 GPIO 引腳以 I²C 的方式傳輸。

連接土壤濕度傳感器

Grove 土壤濕度傳感器可以連接到 Raspberry Pi。

任務 - 連接土壤濕度傳感器

連接土壤濕度傳感器。

將 Grove 電纜的一端插入土壤濕度傳感器上的插座。它只能以一種方式插入。
在 Raspberry Pi 關機的情況下，將 Grove 電纜的另一端連接到 Pi 上 Grove Base Hat 的模擬插座 A0。該插座位於 GPIO 引腳旁邊的一排插座中，從右數第二個。

將土壤濕度傳感器插入土壤中。傳感器上有一條“最高位置線”——一條白線。將傳感器插入土壤，直到但不超過這條線。

編程土壤濕度傳感器

現在可以編程 Raspberry Pi 以使用連接的土壤濕度傳感器。

任務 - 編程土壤濕度傳感器

編程設備。

啟動 Raspberry Pi，並等待其完成啟動。
啟動 VS Code，可以直接在 Pi 上啟動，也可以通過 Remote SSH 擴展連接。

⚠️ 如果需要，可以參考夜燈課程第 1 課中設置和啟動 VS Code 的指導。
在終端中，於 pi 用戶的主目錄中創建一個名為 soil-moisture-sensor 的新文件夾。在此文件夾中創建一個名為 app.py 的文件。
在 VS Code 中打開此文件夾。
在 app.py 文件中添加以下代碼以導入所需的庫：
```
import time
from grove.adc import ADC
```
import time 語句導入了 time 模塊，稍後將在此任務中使用。

from grove.adc import ADC 語句從 Grove Python 庫中導入了 ADC。該庫包含與 Pi Base Hat 上的模擬到數字轉換器交互並從模擬傳感器讀取電壓的代碼。
在此代碼下方添加以下代碼以創建 ADC 類的實例：
```
adc = ADC()
```
添加一個無限循環，從 A0 引腳上的 ADC 讀取數據，並將結果寫入控制台。該循環可以在每次讀取之間休眠 10 秒。
```
while True:
    soil_moisture = adc.read(0)
    print("Soil moisture:", soil_moisture)

    time.sleep(10)
```
運行 Python 應用程序。你將看到土壤濕度測量值顯示在控制台上。向土壤中添加一些水，或者將傳感器從土壤中移除，觀察數值的變化。
```
pi@raspberrypi:~/soil-moisture-sensor $ python3 app.py 
Soil moisture: 615
Soil moisture: 612
Soil moisture: 498
Soil moisture: 493
Soil moisture: 490
Soil Moisture: 388
```
在上述示例輸出中，你可以看到隨著水的添加，電壓下降。

💁 你可以在 code/pi 文件夾中找到此代碼。

😀 你的土壤濕度傳感器程序成功了！

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