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レッスン02: 静電容量式土壌湿度モジュール

注釈

Raspberry Piにはアナログ入力機能がないため、アナログ信号を処理するには PCF8591 ADC DACコンバータモジュール のようなモジュールが必要です。

このチュートリアルでは、Raspberry Piを使用して土壌の湿度レベルを監視する方法を学びます。PCF8591モジュールを使用してアナログからデジタルへの変換を行い、静電容量式土壌湿度センサーをセットアップし、Pythonを使って土壌の湿度を継続的に監視します。このプロジェクトは、センサー、ADC（アナログ-デジタル変換器）、およびRaspberry Piでのリアルタイムデータ監視の実践的な入門編です。

必要なコンポーネント

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

一式揃ったキットを購入すると便利です。リンクはこちら:

Name

ITEMS IN THIS KIT

LINK

Universal Maker Sensor Kit

94

Universal Maker Sensor Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

Component Introduction

Purchase Link

Raspberry Pi 5

-

静電容量式土壌水分モジュール

購入

PCF8591 ADC DACコンバータモジュール

購入

配線

../_images/Lesson_02_Soil_Moisture_Module_pi_bb.png

コード

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

コード解析

  1. ライブラリのインポート:

    このセクションでは必要なPythonライブラリをインポートします。 PCF8591 ライブラリはPCF8591モジュールと対話するために使用され、 time はコード内でディレイを実装するために使用されます。

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

  2. PCF8591モジュールの初期化:

    ここではPCF8591モジュールを初期化します。アドレス 0x48 はPCF8591モジュールのI²Cアドレスです。これにより、Raspberry Piがモジュールと通信できるようになります。

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

  3. メインループとデータの読み取り:

    try``ブロックには、静電容量式土壌湿度モジュールからのデータを一貫して読み取る連続ループが含まれています。 ``ADC.read(1) 関数は、PCF8591モジュールのチャネル1（AIN1）に接続されたセンサーからアナログ入力をキャプチャします。 time.sleep(0.2) を組み込むことで、各読み取りの間に0.2秒のポーズを作ります。これにより、Raspberry PiのCPU使用率を削減し、過剰なデータ処理要求を避けるだけでなく、ターミナルが迅速にスクロールする情報で圧倒されるのを防ぎ、出力の監視と分析を容易にします。

    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

  4. キーボード割り込みの処理:

    ``except``ブロックはKeyboardInterrupt（CTRL+Cを押すなど）をキャッチするために設計されています。この割り込みが発生すると、スクリプトは「終了」と表示して実行を停止します。これは、Pythonで継続的に実行されるスクリプトを優雅に終了させる一般的な方法です。

    except KeyboardInterrupt:
    print("exit")  # Exit on CTRL+C