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Lezione 02: Modulo di Umidità del Terreno Capacitivo

Nota

Il Raspberry Pi non dispone di capacità di input analogico, quindi necessita di un modulo come Modulo Convertitore ADC/DAC PCF8591 per leggere i segnali analogici da elaborare.

In questo tutorial, esploreremo come monitorare i livelli di umidità del suolo utilizzando un Raspberry Pi. Imparerai a configurare un sensore di umidità del suolo capacitivo con il modulo PCF8591 per la conversione analogico-digitale e a utilizzare Python per tracciare continuamente il contenuto di umidità del suolo. Questo progetto è un’introduzione pratica ai sensori, agli ADC (convertitori analogico-digitali) e al monitoraggio dei dati in tempo reale su Raspberry Pi.

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ARTICOLI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Sensori Universale per Makers	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

Introduzione al Componente	Link Acquisto
Raspberry Pi 5	ACQUISTA
Capacitive Soil Moisture Module	ACQUISTA
Modulo Convertitore ADC/DAC PCF8591	ACQUISTA

Cablaggio

../_images/Lesson_02_Soil_Moisture_Module_pi_bb.png

Codice

import PCF8591 as ADC  # Import PCF8591 module
import time  # Import time for delay

ADC.setup(0x48)  # Initialize PCF8591 at address 0x48

try:
    while True:  # Continuously read and print moisture level
        print(ADC.read(1))  # Read from Soil Moisture Sensor at AIN1
        time.sleep(0.2)  # Delay of 0.2 seconds
except KeyboardInterrupt:
    print("Exit")  # Exit on CTRL+C

Analisi del Codice

Importazione delle Librerie:

Questa sezione importa le necessarie librerie Python. La libreria PCF8591 è utilizzata per interagire con il modulo PCF8591, e time per implementare ritardi nel codice.
```
import PCF8591 as ADC  # Importa il modulo PCF8591
import time  # Importa time per il ritardo
```
Inizializzazione del Modulo PCF8591:

Qui, il modulo PCF8591 viene inizializzato. L’indirizzo 0x48 è l’indirizzo I²C del modulo PCF8591. Questo è necessario per la comunicazione tra il Raspberry Pi e il modulo.
```
ADC.setup(0x48)  # Inizializza PCF8591 all'indirizzo 0x48
```
Ciclo Principale e Lettura dei Dati:

Il blocco try include un ciclo continuo che legge costantemente i dati dal modulo di umidità del suolo capacitivo. La funzione ADC.read(1) cattura l’input analogico dal sensore connesso al canale 1 (AIN1) del modulo PCF8591. Inserire un time.sleep(0.2) crea una pausa di 0.2 secondi tra ogni lettura. Questo aiuta non solo a ridurre l’uso della CPU su Raspberry Pi evitando eccessive richieste di elaborazione dei dati, ma anche a prevenire che il terminale sia sopraffatto da informazioni che scorrono rapidamente, facilitando il monitoraggio e l’analisi dell’output.
```
try:
    while True:  # Leggi e stampa continuamente il livello di umidità
        print(ADC.read(1))  # Leggi dal sensore di umidità del suolo su AIN1
        time.sleep(0.2)  # Ritardo di 0.2 secondi
```
Gestione dell’Interruzione da Tastiera:

Il blocco except è progettato per intercettare un KeyboardInterrupt (come premere CTRL+C). Quando si verifica quest’interruzione, lo script stampa «uscita» e smette di funzionare. Questo è un modo comune per uscire con eleganza da uno script che si esegue continuamente in Python.
```
except KeyboardInterrupt:
    print("exit")  # Esci con CTRL+C
```