SENSOREN/ACTUATOREN

Raspberry Pi - Automatisch bewateringssysteem

Deze handleiding leert u hoe u een automatisch irrigatiesysteem maakt met behulp van Raspberry Pi, een bodemvochtigheidssensor, relais en pomp. In detail behandelen we twee toepassingsgevallen:

Toepassing 1:

De Raspberry Pi bestuurt het relais om de pomp aan te zetten als de bodemvochtigheid droog is, zodat de planten water krijgen.
De Raspberry Pi bestuurt het relais om de pomp uit te schakelen wanneer de bodemvochtigheid nat is.

Toepassing 2:

De Raspberry Pi schakelt de pomp 5 seconden in als de bodemvochtigheid droog is, daarna wordt de pomp uitgeschakeld en controleert hij opnieuw de bodemvochtigheid.

Hardware benodigd

1	×	Raspberry Pi 5
1	×	Capacitive Soil Moisture Sensor (capacitatieve bodemvochtigheidssensor)
1	×	ADS1115 ADC-Module
1	×	Relay (relais)
1	×	12V Pump (12V pomp)
1	×	Vinyl Tube (vinyl slang)
1	×	12V Power Adapter (12V voedingsadapter)
1	×	DC Power Jack (DC stroomaansluiting)
1	×	Jumper Wires (jumperdraden)
1	×	(Aanbevolen) Schroefklem Block Shield voor Raspberry Pi
1	×	(Aanbevolen) Raspberry Pi Prototyping Basisplaat & Breadboard Kit
1	×	(Aanbevolen) HDMI-Touchscreen-Monitor voor Raspberry Pi

Of u kunt de volgende kits kopen:

1	×	DIYables Sensorkit (30 sensoren/displays)
1	×	DIYables Sensorkit (18 sensoren/displays)

Openbaarmaking: Sommige van de links in deze sectie zijn Amazon-affiliate links. We kunnen een commissie ontvangen voor aankopen die via deze links worden gedaan, zonder extra kosten voor u. We waarderen uw steun.

Aankoopadvies: Veel capacitieve bodemvochtsensoren op de markt zijn van lage kwaliteit, ongeacht de versie. We raden u ten zeerste aan de sensor met TLC555I-chip van het merk DIYables te kopen via de bovenstaande link. We hebben het getest en het werkte goed.

Over de bodemvochtigheidssensor en pomp

Als u niet vertrouwd bent met de pomp en bodemvochtigheidssensor (inclusief pinout, werking, programmeren, etc.), kunnen de volgende tutorials helpen:

Raspberry Pi - Soil Moisture Sensor tutorial
Raspberry Pi - Controls Pump tutorial

Bedradingsschema

Raspberry Pi soil moisture sensor Pump wiring diagram

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Raspberry Pi Code - Toepassing 1

We maken het irrigatiesysteem als volgt:

De Raspberry Pi bestuurt het relais om de pomp aan te zetten wanneer de bodemvochtigheid droog is, zodat de planten water krijgen.
De Raspberry Pi bestuurt het relais om de pomp uit te schakelen wanneer de bodemvochtigheid nat is.

Snelle stappen

Zorg dat Raspbian of een ander compatibel besturingssysteem op uw Raspberry Pi is geïnstalleerd.
Zorg dat uw Raspberry Pi verbonden is met hetzelfde lokale netwerk als uw pc.
Zorg dat uw Raspberry Pi verbinding heeft met internet als u libraries moet installeren.
Als dit uw eerste keer Raspberry Pi is, bekijk dan hoe u de Raspberry Pi instelt.
Verbind uw pc via SSH met de Raspberry Pi met behulp van de ingebouwde SSH-client op Linux en macOS of PuTTY op Windows. Zie hoe u via SSH verbinding maakt met uw Raspberry Pi.
Zorg dat u de RPi.GPIO bibliotheek hebt geïnstalleerd. Zo niet, installeer deze dan met het volgende commando:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Installeer de Adafruit_ADS1x15 bibliotheek door het volgende commando in de terminal van uw Raspberry Pi uit te voeren:

sudo pip install Adafruit-ADS1x15

Kalibreer de sensor om de vochtigheidsdrempel (THRESHOLD) te bepalen volgens de instructies in Raspberry Pi - Calibreert Soil Moisture Sensor.
Maak een Python-scriptbestand aan met de naam auto_irrigation_1.py en voeg de volgende code toe:

# Deze Raspberry Pi code is ontwikkeld door newbiely.nl # Deze Raspberry Pi code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld. # Voor volledige instructies en schema's, bezoek: # https://newbiely.nl/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.")

Werk de gekalibreerde THRESHOLD waarde in de code bij.
Sla het bestand op en voer het Python-script uit met het volgende commando in de terminal:

python3 auto_irrigation_1.py

Controleer het resultaat in de terminal.

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

Het script draait continu in een oneindige lus totdat u Ctrl + C indrukt in de terminal.

Uitleg bij de code

Bekijk de regel-voor-regel uitleg die in de commentaren van de broncode staat!

Raspberry Pi Code - Toepassing 2

We laten het irrigatiesysteem zo werken:

De Raspberry Pi schakelt de pomp 5 seconden aan wanneer de bodem droog is, daarna wordt de pomp weer uitgeschakeld.

Snelle stappen

Maak een Python-scriptbestand aan met de naam auto_irrigation_2.py en voeg de volgende code toe:

# Deze Raspberry Pi code is ontwikkeld door newbiely.nl # Deze Raspberry Pi code wordt zonder enige beperking aan het publiek beschikbaar gesteld. # Voor volledige instructies en schema's, bezoek: # https://newbiely.nl/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.")

Werk de gekalibreerde THRESHOLD waarde in de code bij.
Sla het bestand op en voer het Python-script uit met het volgende commando in de terminal:

python3 auto_irrigation_2.py

Controleer het resultaat in de terminal.

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

We overwegen het maken van videotutorials. Als u videotutorials belangrijk vindt, abonneer u dan op ons YouTube-kanaal om ons te motiveren de video's te maken.

Bekijk onze video-tutorial voor een visuele begeleiding bij dit project! De video biedt extra inzichten en helpt u stap voor stap met het bouwen van het automatische irrigatiesysteem.

Gerelateerde Tutorials

Raspberry Pi - Soil Moisture Sensor

※ ONZE BERICHTEN

U bent welkom om de link naar deze tutorial te delen. Gebruik onze inhoud echter niet op andere websites. We hebben veel moeite en tijd gestoken in het maken van de inhoud, respecteer alstublieft ons werk!