测量土壤湿度 - 虚拟物联网硬件

在本课程的这一部分中，您将向您的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。这使得实验室与使用带有物理Grove电容式土壤湿度传感器的Raspberry Pi保持一致。

在实际的物联网设备中，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，该属性会随着土壤湿度的变化而变化。随着土壤湿度的增加，电压会降低。

这是一个模拟传感器，因此它使用一个模拟的10位ADC来报告从1到1023之间的值。

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。

1. 在计算机上创建一个名为soil-moisture-sensor的新Python应用，并在其中创建一个名为app.py的单个文件和一个Python虚拟环境，并添加CounterFit pip包。

   ⚠️ 如果需要，您可以参考第1课中创建和设置CounterFit Python项目的说明。

2. 确保CounterFit Web应用正在运行。

3. 创建一个土壤湿度传感器：

   1. 在“传感器”面板中的“创建传感器”框中，下拉“传感器类型”框并选择“土壤湿度”。

   2. 将“单位”保留为“无单位”。

   3. 确保“引脚”设置为“0”。

   4. 选择“添加”按钮以在引脚0上创建“土壤湿度”传感器。

   

   土壤湿度传感器将被创建并出现在传感器列表中。

   

编程土壤湿度传感器应用

现在可以使用CounterFit传感器编程土壤湿度传感器应用了。

任务 - 编程土壤湿度传感器应用

编程土壤湿度传感器应用。

1. 确保soil-moisture-sensor应用已在VS Code中打开。

2. 打开app.py文件。

3. 向app.py顶部添加以下代码以连接到CounterFit：

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

4. 向app.py文件添加以下代码以导入一些必需的库：

   import time
   from counterfit_shims_grove.adc import ADC
   ​

   import time statement imports the time module that will be used later in this assignment.

   The from counterfit_shims_grove.adc import ADC statement imports the ADC class to interact with a virtual analog to digital converter that can connect to a CounterFit sensor.

5. Add the following code below this to create an instance of the ADC 类：

   adc = ADC()
   ​

6. 添加一个无限循环，从引脚0上的ADC读取数据并将结果写入控制台。然后让此循环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)
   ​

7. 使用CounterFit应用更改将由应用读取的土壤湿度传感器的值。您可以使用两种方法之一：

   • 在土壤湿度传感器的“值”框中输入数字，然后选择“设置”按钮。输入的数字将成为传感器返回的值。

   • 勾选“随机”复选框，并输入“最小值”和“最大值”，然后选择“设置”按钮。每次传感器读取值时，它都会读取介于“最小值”和“最大值”之间的随机数。

8. 运行Python应用。您将在控制台上看到土壤湿度测量值。更改“值”或“随机”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成功了！

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