Raspberry Pi Raspberry Pi Pico

Czujnik wilgotności gleby, Raspberry Pi Pico

Prezentacja projektu

Elementy, Które Będziesz Potrzebować:

  1. Raspberry Pi Pico
  2. Czujnik wilgotności gleby
  3. Wyświetlacz LCD 2×16
  4. konwerter I2C dla LCD 2×16
  5. Przewody połączeniowe
  6. Płytka stykowa

Połączenia:

  • Raspberry Pi Pico – Pin 1 (SDA) -> LCD 2×16 – SDA
  • Raspberry Pi Pico – Pin 2 (SCL) -> LCD 2×16 – SCL
  • Raspberry Pi Pico – Pin 39 (VSYS) -> LCD 2×16 – VCC
  • Raspberry Pi Pico – Pin 38 (GND) -> LCD 2×16 – GND

  • Raspberry Pi Pico – Pin 26 (GPIO26) -> Czujnik wilgotności gleby – A0 (data)
  • Raspberry Pi Pico – Pin 39 (VSYS) -> Czujnik wilgotności gleby – VCC
  • Raspberry Pi Pico – Pin 38 (GND) -> Czujnik wilgotności gleby – GND

Biblioteki do Instalacji:

  1. I2C_LCD_driver (kod w dalszej części artykułu)

Kod dla Raspberry pi pico

Zapisz ten kod jako: main.py

# -*- coding: utf-8 -*-
from machine import ADC, Pin, I2C
from time import sleep_ms
import I2C_LCD_driver

# Konfiguracja pinów
A0_PIN = 26

# Inicjalizacja ADC
adc = ADC(Pin(A0_PIN))
lcd = I2C_LCD_driver.lcd()

# Wartości kalibracyjne
min_moisture = 0
max_moisture = 65535

read_delay = 0.1  # opóźnienie między odczytami

while True:
    moisture = (max_moisture - adc.read_u16()) * 100 / (max_moisture - min_moisture)

    # Wyświetl wartości na ekranie LCD
    lcd.lcd_display_string("Wilgotnosc gleby", 1)
    lcd.lcd_display_string("     {:.2f}%".format(moisture), 2)

    # Wypisz wartości na konsoli
    print("Wilgotność gleby: {:.2f}% (ADC: {})".format(moisture, adc.read_u16()))

    sleep_ms(int(read_delay * 1000))  # opóźnienie między odczytami


Biblioteka dla ekranu LCD 2×16

Ten kod zapisz jako: I2C_LCD_driver.py

# -*- coding: utf-8 -*-

# i2c bus (0 -- original Pi, 1 -- Rev 2 Pi)
I2CBUS = 0

# LCD Address
ADDRESS = 0x27

from machine import Pin, I2C
from time import sleep

i2c = I2C(0, scl=Pin(1), sda=Pin(0), freq=100000)

class i2c_device:
   def __init__(self, addr, port=I2CBUS):
      self.addr = addr
      self.bus = I2C(port, scl=Pin(1), sda=Pin(0), freq=400000)

# Write a single command
   def write_cmd(self, cmd):
      self.bus.writeto(self.addr, bytes([cmd]))
      sleep(0.0001)


# commands
LCD_CLEARDISPLAY = 0x01
LCD_RETURNHOME = 0x02
LCD_ENTRYMODESET = 0x04
LCD_DISPLAYCONTROL = 0x08
LCD_CURSORSHIFT = 0x10
LCD_FUNCTIONSET = 0x20
LCD_SETCGRAMADDR = 0x40
LCD_SETDDRAMADDR = 0x80

# flags for display entry mode
LCD_ENTRYRIGHT = 0x00
LCD_ENTRYLEFT = 0x02
LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT = 0x01
LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT = 0x00

# flags for display on/off control
LCD_DISPLAYON = 0x04
LCD_DISPLAYOFF = 0x00
LCD_CURSORON = 0x02
LCD_CURSOROFF = 0x00
LCD_BLINKON = 0x01
LCD_BLINKOFF = 0x00

# flags for display/cursor shift
LCD_DISPLAYMOVE = 0x08
LCD_CURSORMOVE = 0x00
LCD_MOVERIGHT = 0x04
LCD_MOVELEFT = 0x00

# flags for function set
LCD_8BITMODE = 0x10
LCD_4BITMODE = 0x00
LCD_2LINE = 0x08
LCD_1LINE = 0x00
LCD_5x10DOTS = 0x04
LCD_5x8DOTS = 0x00

# flags for backlight control
LCD_BACKLIGHT = 0x08
LCD_NOBACKLIGHT = 0x00

En = 0b00000100 # Enable bit
Rw = 0b00000010 # Read/Write bit
Rs = 0b00000001 # Register select bit

class lcd:
   #initializes objects and lcd
   def __init__(self):
      self.lcd_device = i2c_device(ADDRESS)

      self.lcd_write(0x03)
      self.lcd_write(0x03)
      self.lcd_write(0x03)
      self.lcd_write(0x02)

      self.lcd_write(LCD_FUNCTIONSET | LCD_2LINE | LCD_5x8DOTS | LCD_4BITMODE)
      self.lcd_write(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_DISPLAYON)
      self.lcd_write(LCD_CLEARDISPLAY)
      self.lcd_write(LCD_ENTRYMODESET | LCD_ENTRYLEFT)
      sleep(0.2)


   # clocks EN to latch command
   def lcd_strobe(self, data):
      self.lcd_device.write_cmd(data | En | LCD_BACKLIGHT)
      sleep(.0005)
      self.lcd_device.write_cmd(((data & ~En) | LCD_BACKLIGHT))
      sleep(.0001)

   def lcd_write_four_bits(self, data):
      self.lcd_device.write_cmd(data | LCD_BACKLIGHT)
      self.lcd_strobe(data)

   # write a command to lcd
   def lcd_write(self, cmd, mode=0):
      self.lcd_write_four_bits(mode | (cmd & 0xF0))
      self.lcd_write_four_bits(mode | ((cmd << 4) & 0xF0))

   # write a character to lcd (or character rom) 0x09: backlight | RS=DR<
   # works!
   def lcd_write_char(self, charvalue, mode=1):
      self.lcd_write_four_bits(mode | (charvalue & 0xF0))
      self.lcd_write_four_bits(mode | ((charvalue << 4) & 0xF0))
  
   # put string function with optional char positioning
   def lcd_display_string(self, string, line=1, pos=0):
    if line == 1:
      pos_new = pos
    elif line == 2:
      pos_new = 0x40 + pos
    elif line == 3:
      pos_new = 0x14 + pos
    elif line == 4:
      pos_new = 0x54 + pos

    self.lcd_write(0x80 + pos_new)

    for char in string:
      self.lcd_write(ord(char), Rs)

   # clear lcd and set to home
   def lcd_clear(self):
      self.lcd_write(LCD_CLEARDISPLAY)
      self.lcd_write(LCD_RETURNHOME)

   # define backlight on/off (lcd.backlight(1); off= lcd.backlight(0)
   def backlight(self, state): # for state, 1 = on, 0 = off
      if state == 1:
         self.lcd_device.write_cmd(LCD_BACKLIGHT)
      elif state == 0:
         self.lcd_device.write_cmd(LCD_NOBACKLIGHT)

   # add custom characters (0 - 7)
   def lcd_load_custom_chars(self, fontdata):
      self.lcd_write(0x40);
      for char in fontdata:
         for line in char:
            self.lcd_write_char(line)        

Uwaga! Wszystkie kody muszą zostać zapisane na Raspberry pi pico, aby projekt działał poprawnie!

Nie wiesz jak zapisać kod na Raspberry pi pico, zobacz ten poradnik.

Uruchamianie Programu:

  1. Uruchom program w środowisku Thonny na Raspberry Pi Pico.
  2. Odczekaj chwilę, aż czujnik zacznie zbierać dane.
  3. Na wyświetlaczu LCD powinno pojawić się informacja o wilgotności gleby.

Projekt ten stanowi świetny przykład wykorzystania Raspberry Pi Pico w połączeniu z czujnikiem wilgotności gleby do monitorowania warunków glebowych. Mikrokontroler umożliwia łatwe zbieranie i prezentację danych, a wyświetlacz LCD pozwala na wygodne odczytywanie wyników pomiarów. W ten sposób, projekt ten może być używany w różnych zastosowaniach rolniczych i ogrodniczych, pomagając monitorować i utrzymywać optymalne warunki dla roślin.

Możesz również zobaczyć…

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *