如何利用树莓派Zero实现自动室内园丁的设计

通过本文接下来要介绍的这个项目，我想你再也不用担心家里的植物会干枯了。这个自动化的园丁永远不会忘记给你的植物浇水并提供人造阳光。

介绍

随着我们的生活如此忙碌，有时很容易忘记关注你口渴的室内植物，直到为时已晚，只剩下一团枯叶。我们不会不断更换这些植物，而是向您展示如何制作一个紧凑的、自动化的、由 Raspberry Pi 驱动的园丁来浇灌和点亮您的植物。这位园丁的记忆力无可挑剔，永远不会忘记给你的植物浇水。

连接电子设备

第 1 步

我们首先为园丁连接电子设备。该项目由 Raspberry Pi Zero W 控制。您不需要为该项目安装 wifi，因为代码运行在调度程序之外，但您也可以通过连接到智能手机 IoT 应用程序（如 Blynk）来扩展功能。

电子设备连接到我们为该项目设计的 3D 打印外壳上。两半都是用 PLA 打印出来的，并且有足够的空间来隐藏额外的接线。

第 2 步

为了给 12v 泵供电，我们尝试使用连接到 Raspberry Pi 上的 5v 输入的 12v 升压适配器。但是，我们注意到我们的 Raspberry Pi 电源无法输出足够的电流让泵电机运行。我们决定将 12v 升压适配器换成外部 12v 开关电源。您也可以使用 12v 电池组或 12v 壁式适配器。它需要在 12v 时输出约 3 A。

第 3 步

接下来，将 USB 连接器从生长灯的末端移除，露出 5v 电源线和地线。红线直接焊接到 Raspberry Pi 上的 5v 输出引脚。

第 4 步

生长灯的地线焊接到我们其中一个 N 沟道 MOSFET 的漏极（中间）引脚。源（右）引脚连接到 Raspberry Pi 上的地，栅极（左）引脚作为信号线连接到 Pi 上的 GPIO 引脚 20。运行时，将 GPIO 引脚 20 拉高将打开此配置中的灯。

第 5 步

两根电线焊接到泵电机上的连接器上。然后将电机插入泵的槽中，电线穿过后面的一个小开口。其中一根电线直接连接到 12v 电源。

第 6 步

我们为具有类似配置的泵添加了 N 沟道 MOSFET。12v 电源地线直接连接到 Raspberry Pi 上的接地引脚。

排水管：泵的接地线。

来源：Raspberry Pin 上的接地引脚。

门：Raspberry Pi 上的 GPIO 引脚 12。

连接

焊接电子设备后，我们将松散的电线塞入外壳背面的开口中。外壳背面有几个孔，可用于将两个 M3 螺栓穿过以连接 Raspberry Pi。两个 M2.5 螺栓也用于将泵固定在外壳侧面。

箱子有一个小切口，用于 5v 生长灯的杆。4 个 M4 螺栓用于连接外壳的两半，以便它们将阀杆夹在中间并将外壳固定在灯的一半左右。

运行代码

在本文下方下载代码。

cd Automated-Gardener

第 1 步

用 vim 打开文件

apt-get install vim

vim gardener.py

第 2 步

按“i”进行编辑。如果您的信号线连接到 Raspberry Pi 上的不同引脚，请修改引脚变量。

LIGHT_PIN = 20

PUMP_PIN = 12

第 3 步

如果向下滚动到底部，您可以看到计划的设置位置：

# Turn water on every 30 minutes for 10 seconds

schedule.every（30）.minutes.do（threaded， water， forLength=10）

# Other scheduling examples

#schedule.every（）.hour.do（threaded， light， forLength=300）

#schedule.every（）.day.at（“10:30”）.do（threaded， light， action=GardenerAction.turnOn）

#schedule.every（）.day.at（“12:30”）.do（threaded， light， action=GardenerAction.turnOff）

#schedule.every（）.monday.do（threaded， water， forLength=30）

#schedule.every（）.wednesday.at（“13:15”）.do（threaded， light， forLength=30）

schedule.every（30）.minutes.do（threaded， water， forLength=10） 每 30 分钟打开泵 10 秒。要更改计划，您可以取消注释一些计划示例，方法是删除# 行首的 并更改时间/日期。例如，如果我想在星期三下午 2:00 开灯 30 分钟，我会写：

schedule.every（）.wednesday.at（“14:00”）.do（threaded， light， forLength=1800）

第 4 步

修改完gardener文件后，按esc 退出编辑模式，然后：wq 保存退出。在启动程序之前安装几个依赖项。

sudo pip install schedule

sudo pip install rpi.gpio

运行程序。

python gardener.py

第 5 步

按control-c 退出。通过运行获取当前工作目录：

pwd

第 6 步

复制路径，然后打开rc.local

sudo vim /etc/rc.local

按i。在 之前exit 0，添加：

python 《pwd output》/gardener.py &

按esc 然后：wq！ 保存并退出。当您重新启动 PI 时，程序应该会启动！

连接泵管

测试代码后，我们用灯夹将园丁连接到花盆上。我们的园丁把它贴在水盘上，但你也可以把它贴在花盆的边缘。

切割两个硅管并将其连接到现有的管蠕动泵上。右边的一个放在靠近花盆的一杯水里，另一个放在植物的底部附近，因为我们的泵是从右向左流动的。您可能需要打开泵以确定水的流向。

最后，确保插入 Raspberry Pi，打开 12v 电源，然后打开生长灯。