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树莓派自动浇水系统:土壤湿度监测 + Web 仪表盘远程控制

项目概述

打造一套自动浇水系统,实时监测土壤湿度并自动给室内植物浇水,所有操作均可通过 Web 界面远程控制。

物料清单

供电方案

剥开 USB 线,将红线(+)黑线(-)焊接粗线,接入 5V 充电头。万用表验证电压无误后再接入树莓派。

GPIO 接线(树莓派 3)

水管一端接水泵出口,另一端靠近植物根部。水管储水段注满水。

硬件组装

用绝缘胶带固定水管与水泵防漏。确保所有连接绝缘良好,树莓派供电与水泵供电分离,避免电气干扰。

软件架构

项目包含四个 Python 脚本与 Flask Web 界面:

依赖安装

$ python3 -m pip install RPi.GPIO flask psutil

GPIO 控制脚本 (water.py)

核心函数:get_status() 返回湿/干字符串,pump_on() 启动水泵 1 秒。交互式测试:

$ python3
>>> import water
>>> water.get_status()
'Dry'
>>> water.pump_on()
Pump activated for 1 s.

若传感器读数异常,调节模块上电位器直至第二个 LED 在土壤湿润时点亮。

启动 Flask 仪表盘

将 web_plants.py 与 water.py 放同级目录,创建 templates 子目录存放 main.html。启动服务:

$ sudo python3 web_plants.py

浏览器访问树莓派 IP,即可看到实时湿度状态与“立即浇水”按钮。页面由 Flask 驱动,通过辅助脚本与 GPIO 交互。

开机自启配置

编辑 root crontab:

$ sudo crontab -e

添加行(替换为实际项目路径):

@reboot cd /home/pi/project && sudo python3 web_plants.py

重启树莓派验证仪表盘自动加载。

进阶扩展

深入学习可参考树莓派 GPIO 教程与 Flask-GPIO 集成指南。

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