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测量土壤湿度 - 虚拟物联网硬件

在本课的这一部分中，您将为虚拟物联网设备添加一个电容式土壤湿度传感器，并读取其数值。

虚拟硬件

虚拟物联网设备将使用模拟的 Grove 电容式土壤湿度传感器。这使得本实验与使用 Raspberry Pi 和物理 Grove 电容式土壤湿度传感器的操作保持一致。

在物理物联网设备中，土壤湿度传感器是一个电容式传感器，通过检测土壤的电容来测量土壤湿度。随着土壤湿度的变化，电容也会发生变化。当土壤湿度增加时，电压会降低。

这是一个模拟传感器，因此使用模拟的 10 位 ADC 来报告 1-1,023 范围内的数值。

将土壤湿度传感器添加到 CounterFit

要使用虚拟土壤湿度传感器，您需要将其添加到 CounterFit 应用中。

任务 - 将土壤湿度传感器添加到 CounterFit

将土壤湿度传感器添加到 CounterFit 应用中。

在您的电脑上创建一个名为 soil-moisture-sensor 的文件夹，并在其中创建一个名为 app.py 的单一文件，同时设置一个 Python 虚拟环境，并添加 CounterFit 的 pip 包。

⚠️ 如果需要，可以参考第 1 课中关于创建和设置 CounterFit Python 项目的说明。
确保 CounterFit 网页应用正在运行。
创建一个土壤湿度传感器：
1. 在 Sensors 面板的 Create sensor 框中，点击 Sensor type 下拉框并选择 Soil Moisture。
2. 将 Units 保持为 NoUnits。
3. 确保 Pin 设置为 0。
4. 点击 Add 按钮，在 Pin 0 上创建 Soil Moisture 传感器。
土壤湿度传感器将被创建并显示在传感器列表中。

编写土壤湿度传感器应用程序

现在可以使用 CounterFit 传感器编写土壤湿度传感器应用程序。

任务 - 编写土壤湿度传感器应用程序

编写土壤湿度传感器应用程序。

确保 soil-moisture-sensor 应用已在 VS Code 中打开。
打开 app.py 文件。

在 app.py 文件顶部添加以下代码，以连接应用到 CounterFit：

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

在 app.py 文件中添加以下代码以导入一些所需的库：
```
import time
from counterfit_shims_grove.adc import ADC
```
import time 语句导入了 time 模块，该模块将在后续任务中使用。

from counterfit_shims_grove.adc import ADC 语句导入了 ADC 类，用于与虚拟模拟到数字转换器交互，该转换器可以连接到 CounterFit 传感器。
在此代码下方添加以下代码，以创建 ADC 类的实例：
```
adc = ADC()
```
添加一个无限循环，从 Pin 0 的 ADC 读取数据并将结果写入控制台。此循环可以在每次读取之间休眠 10 秒。
```
while True:
    soil_moisture = adc.read(0)
    print("Soil moisture:", soil_moisture)

    time.sleep(10)
```
在 CounterFit 应用中更改土壤湿度传感器的值，该值将被应用程序读取。您可以通过以下两种方式进行更改：
- 在土壤湿度传感器的 Value 框中输入一个数字，然后点击 Set 按钮。您输入的数字将是传感器返回的值。
- 勾选 Random 复选框，并输入 Min 和 Max 值，然后点击 Set 按钮。每次传感器读取值时，它将读取一个介于 Min 和 Max 之间的随机数。

运行 Python 应用程序。您将在控制台中看到土壤湿度测量值。更改 Value 或 Random 设置以查看值的变化。

(.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 文件夹中找到此代码。

😀 您的土壤湿度传感器程序运行成功！

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