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树莓派 2 无头模式水浸报警器:基于 Adafruit T‑Cobbler Plus 构建

项目背景

我们用树莓派 2 的首个实战项目是创建一个无头模式水浸报警器。目标是一个紧凑、低功耗、可无人值守运行并在检测到水时报警的方案。

下面详细记录我们遵循的硬件、软件和故障排查步骤。

硬件清单

  1. 树莓派 2(BCM2836,1 GHz,1 GB RAM)
  2. Funduino 数字水传感器(3 V,1 kΩ 电阻,红色 LED)
  3. Adafruit T‑Cobbler Plus(提供 3.3 V/5 V GPIO 和电源轨)
  4. 大号面包板(用于原型和接线)

步骤 1:树莓派 2 无头设置

六名团队成员共用一台显示器,我们选择通过 SSH 无头设置。用 HDMI‑to‑VGA 转换器连接旧显示器;首次系统安装正常,但首次重启后屏幕失效。幸好仍可通过网络用 PuTTY 访问树莓派,用 FileZilla 传文件。

系统安装时误装了过时的 RPI.GPIO 库,导致兼容性问题。我们重刷系统,安装最新 RPi.GPIO,并用基本 “Hello, world” 闪烁测试验证 GPIO 子系统正常。

步骤 2:选择传感器

我们需要一个 3 V 工作、能可靠指示湿润状态的数字传感器。评估几个选项后,选中 Funduino 水传感器,因其简单的 2 接口和集成 1 kΩ 电阻。

传感器接到一个 GPIO 引脚,红色 LED 接另一个引脚。传感器浸入水中时 LED 点亮。

步骤 3:最终原型

工作电路极简:一个 GPIO 读传感器输出,另一个驱动 LED,电源轨来自 T‑Cobbler。配套 Python 脚本(wet.py)读取传感器状态并相应切换 LED。运行:

sudo python wet.py

我们也尝试了 WebIOPi 做 Web 界面,但树莓派 2 不能可靠支持,故坚持本地脚本。

步骤 4:集成 Adafruit T‑Cobbler Plus

焊接 T‑Cobbler 后发现初始组装时连接器方向反了。Adafruit 文档澄清排线应翻转以匹配树莓派引脚布局。修正后所有 GPIO 正常工作。

步骤 5:实用资源

代码和接线深度解析请见 GitHub 完整项目仓库。

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