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測量土壤濕度 - 虛擬物聯網硬體

在本課程中，您將為虛擬物聯網設備添加一個電容式土壤濕度傳感器，並從中讀取數據。

虛擬硬體

虛擬物聯網設備將使用模擬的 Grove 電容式土壤濕度傳感器。這樣的設置與使用 Raspberry Pi 和實體 Grove 電容式土壤濕度傳感器的操作方式相同。

在實體物聯網設備中，土壤濕度傳感器是一種電容式傳感器，通過檢測土壤的電容來測量濕度。當土壤濕度改變時，電容也會隨之改變。隨著土壤濕度的增加，電壓會降低。

這是一個模擬傳感器，因此使用模擬的 10 位 ADC（模數轉換器）來報告 1 到 1,023 的數值。

將土壤濕度傳感器添加到 CounterFit

要使用虛擬土壤濕度傳感器，您需要將其添加到 CounterFit 應用中。

任務 - 將土壤濕度傳感器添加到 CounterFit

將土壤濕度傳感器添加到 CounterFit 應用中。

在您的電腦上創建一個名為 soil-moisture-sensor 的資料夾，並在其中創建一個名為 app.py 的單一文件，設置一個 Python 虛擬環境，並添加 CounterFit 的 pip 套件。

⚠️ 如果需要，您可以參考第 1 課中有關創建和設置 CounterFit Python 專案的說明。
確保 CounterFit 網頁應用正在運行。
創建一個土壤濕度傳感器：
1. 在 Sensors 面板的 Create sensor 框中，展開 Sensor type 下拉框並選擇 Soil Moisture。
2. 將 Units 保持為 NoUnits。
3. 確保 Pin 設置為 0。
4. 點擊 Add 按鈕，在 Pin 0 上創建 Soil Moisture 傳感器。
土壤濕度傳感器將被創建並顯示在傳感器列表中。

編寫土壤濕度傳感器應用程式

現在可以使用 CounterFit 傳感器來編寫土壤濕度傳感器應用程式。

任務 - 編寫土壤濕度傳感器應用程式

編寫土壤濕度傳感器應用程式。

確保 soil-moisture-sensor 應用已在 VS Code 中打開。
打開 app.py 文件。

在 app.py 文件的頂部添加以下代碼，以連接應用到 CounterFit：

from counterfit_connection import CounterFitConnection
CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000)

在 app.py 文件中添加以下代碼以導入一些必要的庫：
```
import time
from counterfit_shims_grove.adc import ADC
```
import time 語句導入了 time 模組，稍後將在此任務中使用。

from counterfit_shims_grove.adc import ADC 語句導入了 ADC 類，用於與可連接到 CounterFit 傳感器的虛擬模擬到數字轉換器進行交互。
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 Pin 0 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)
```
在 CounterFit 應用中更改土壤濕度傳感器的值，該值將被應用讀取。您可以通過以下兩種方式進行更改：
- 在土壤濕度傳感器的 Value 框中輸入一個數字，然後點擊 Set 按鈕。您輸入的數字將是傳感器返回的值。
- 勾選 Random 選框，並輸入 Min 和 Max 值，然後點擊 Set 按鈕。每次傳感器讀取值時，將讀取 Min 和 Max 範圍內的隨機數字。

運行 Python 應用。您將在控制台中看到土壤濕度測量值。更改 Value 或 Random 設置以查看值的變化。

(.venv) ➜ soil-moisture-sensor $ python app.py 
Soil moisture: 615
Soil moisture: 612
Soil moisture: 498
Soil moisture: 493
Soil moisture: 490
Soil Moisture: 388

💁 您可以在 code/virtual-device 資料夾中找到此代碼。

😀 您的土壤濕度傳感器程式運行成功！

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