Raspberry Pi - Bewässerung
Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie ein automatisches Bewässerungssystem mit Raspberry Pi, einem Bodenfeuchtesensor, Relais und einer Pumpe erstellen. Im Detail lernen wir, wie man zwei Anwendungsfälle umsetzt:
- Anwendung 1:
- Der Raspberry Pi steuert das Relais, um die Pumpe einzuschalten, wenn die Bodenfeuchtigkeit trocken ist und somit die Pflanzen bewässert.
- Der Raspberry Pi steuert das Relais, um die Pumpe auszuschalten, wenn die Bodenfeuchtigkeit feucht ist.
- Anwendung 2:
- Der Raspberry Pi steuert das Relais, um die Pumpe 5 Sekunden einzuschalten, wenn die Bodenfeuchtigkeit trocken ist, dann die Pumpe auszuschalten und die Bodenfeuchtigkeit erneut zu überprüfen.
- Raspberry Pi - Bodenfeuchtesensor Tutorial
- Raspberry Pi - Steuert Pumpe Tutorial
- Der Raspberry Pi steuert das Relais, um die Pumpe einzuschalten, wenn die Bodenfeuchtigkeit trocken ist und die Pflanzen bewässert.
- Der Raspberry Pi steuert das Relais, um die Pumpe auszuschalten, wenn die Bodenfeuchtigkeit feucht ist.
- Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie einige Bibliotheken installieren müssen.
- Falls Sie zum ersten Mal einen Raspberry Pi verwenden, lesen Sie wie man den Raspberry Pi einrichtet
- Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den integrierten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows verwenden. Siehe wie Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi verbinden.
- Stellen Sie sicher, dass die RPi.GPIO-Bibliothek installiert ist. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:
- Installieren Sie die Adafruit_ADS1x15-Bibliothek, indem Sie folgende Befehle in Ihrem Raspberry Pi Terminal ausführen:
- Kalibrieren Sie den Sensor, um den Nass-Trocken-THRESHOLD-Wert zu erhalten, indem Sie den Anweisungen in Raspberry Pi - Kalibriert Bodenfeuchtesensor folgen.
- Erstellen Sie eine Python-Skriptdatei auto_irrigation_1.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:
- Aktualisieren Sie den kalibrierten THRESHOLD-Wert im Code.
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
- Überprüfen Sie das Ergebnis im Terminal.
- Der Raspberry Pi schaltet die Pumpe ein, wenn der Boden trocken ist, für 5 Sekunden, und schaltet dann die Pumpe aus.
- Erstellen Sie eine Python-Skriptdatei auto_irrigation_2.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:
- Aktualisieren Sie den kalibrierten THRESHOLD-Wert im Code.
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal eingeben:
- Überprüfen Sie das Ergebnis im Terminal.
Benötigte Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Kaufhinweis: Viele kapazitive Bodenfeuchtigkeitssensoren auf dem Markt sind von geringer Qualität, unabhängig von der Version. Wir empfehlen dringend den Kauf des Sensors mit TLC555I-Chip von der Marke DIYables über den obigen Link. Wir haben ihn getestet und er funktionierte gut.
Über Bodenfeuchtesensor und Pumpe
Falls Sie mit Pumpen und Bodenfeuchtesensoren nicht vertraut sind (einschließlich Pinout, Funktionsweise, Programmierung usw.), können Ihnen die folgenden Tutorials helfen:
Schaltdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:
Raspberry Pi Code - Anwendung 1
Wir erstellen das Bewässerungssystem wie folgt:
Schnelle Schritte
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
sudo pip install Adafruit-ADS1x15
# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt
# Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
# Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
# https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-irrigation
import time
import Adafruit_ADS1x15
import RPi.GPIO as GPIO
# Create an ADS1115 ADC object
adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115()
# Set the gain to ±4.096V (adjust if needed)
GAIN = 1
# Single threshold for wet/dry classification (adjust as needed)
THRESHOLD = 45000
# GPIO pin connected to the relay module to control the pump
RELAY_PIN = 23
# Setup GPIO mode and relay pin as output
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(RELAY_PIN, GPIO.OUT)
# Initialize pump state to OFF
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW)
pump_state = False
# Main loop to read the analog value from the soil moisture sensor and control the pump
try:
while True:
# Read the raw analog value from channel A3
raw_value = adc.read_adc(3, gain=GAIN)
# Determine the wet-dry level based on the raw ADC value
if raw_value > THRESHOLD:
level = "DRY"
else:
level = "WET"
# Print the results
print("Raw Value: {} \t Wet-Dry Level: {}".format(raw_value, level))
# Control the pump based on the wet-dry level
if level == "DRY" and not pump_state:
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.HIGH) # Turn on the pump
pump_state = True
print("Pump State: ON")
elif level == "WET" and pump_state:
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW) # Turn off the pump
pump_state = False
print("Pump State: OFF")
# Add a delay between readings (adjust as needed)
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
# Cleanup GPIO on exit
GPIO.cleanup()
print("\nExiting the program.")
python3 auto_irrigation_1.py
PuTTY - Raspberry Pi
Raw Value: 48520 Wet-Dry Level: DRY
Pump State: ON
Raw Value: 47235 Wet-Dry Level: DRY
Raw Value: 46032 Wet-Dry Level: DRY
Raw Value: 45047 Wet-Dry Level: DRY
Raw Value: 44047 Wet-Dry Level: WET
Pump State: OFF
Raw Value: 44047 Wet-Dry Level: WET
Raw Value: 44031 Wet-Dry Level: WET
Raw Value: 44023 Wet-Dry Level: WET
Das Skript läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die zeilenweise Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
Raspberry Pi Code - Anwendung 2
Wir lassen das Bewässerungssystem folgendermaßen arbeiten:
Schnelle Schritte
# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt
# Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
# Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
# https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-irrigation
import time
import Adafruit_ADS1x15
import RPi.GPIO as GPIO
# Create an ADS1115 ADC object
adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115()
# Set the gain to ±4.096V (adjust if needed)
GAIN = 1
# Single threshold for wet/dry classification (adjust as needed)
THRESHOLD = 45000
# GPIO pin connected to the relay module to control the pump
RELAY_PIN = 12
# Function to determine the wet-dry level based on the soil moisture percentage
def wet_dry_level(soil_moisture):
if soil_moisture > THRESHOLD:
return "DRY"
else:
return "WET"
# Function to activate the pump for a specified duration
def activate_pump():
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.HIGH) # Turn on the pump
print("Pump State: ON")
time.sleep(5) # Keep the pump on for 5 seconds
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW) # Turn off the pump
print("Pump State: OFF")
# Setup GPIO mode and relay pin as output
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(RELAY_PIN, GPIO.OUT)
# Main loop to read the analog value from the soil moisture sensor and control the pump
try:
while True:
# Read the raw analog value from channel A3
raw_value = adc.read_adc(3, gain=GAIN)
# Determine the wet-dry level based on the raw ADC value
level = wet_dry_level(raw_value)
# Print the results
print("Raw Value: {} \t Wet-Dry Level: {}".format(raw_value, level))
# If soil is wet, activate the pump
if level == "DRY":
activate_pump()
# Add a delay between readings (adjust as needed)
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
# Cleanup GPIO on exit
GPIO.cleanup()
print("\nExiting the program.")
python3 auto_irrigation_2.py
PuTTY - Raspberry Pi
Raw Value: 48520 Wet-Dry Level: DRY
Pump State: ON
Pump State: OFF
Raw Value: 42400 Wet-Dry Level: WET
Raw Value: 42600 Wet-Dry Level: WET
Raw Value: 42800 Wet-Dry Level: WET
Video Tutorial
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