watering-plants/water_bot.py

# Prompt:
# Ich stelle mir das Script so vor:
# Wenn der Bodenfeuchte-Sensor meldet "Boden zu trocken" (Grenzwert aus der config.json), 
#     dann prüfe den BME280-Wettersensor, 
#     wenn der meldet, dass Luftfeuchtigkeit unter Grenzwert (aus der config.json)
#     und Temperatur über Grenzwert (aus config.json),
#         dann schalte Relais für Pumpe eine bestimmte Zeit (aus config.json) an. Prüfe sofort erneut.
# Wenn Bodenfeuchte-Sensor "feucht genug" meldet, 
#     gib nur Bodenfeuchte und Werte des BME280 aus.
# Wenn Bodenfeuchte Sensor "zu nass" meldet, 
#     gib Bodenfeuchte und Werte des BME280 und "Warnung: viel zu feucht" aus.
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# Ziel – Ein einzelnes Python‑Programm für den Raspberry Pi, das
# 
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# die Bodenfeuchte‑Sensor-Ausgabe (analog) liest,
# die Temperatur/Feuchte‑Ausgabe des BME280 liest,
# prüft, ob beide Messwerte unter bzw. über einem Schwellwert liegen, und
# steuert per GPIO‑Pin einen MOSFET‑Relais für eine bestimmte Zeit an.
# Das Skript nutzt dafür
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# I²C (BME280)
# SPI (ADC zum Bodenfeuchte‑Sensor)
# GPIO (Pumpen‑Relais)
# Im Folgenden ein kompletter, kommentierter Python‑Code inklusive des
# Konfigurations‑ und Logfiles.
# #######################################################################

#!/usr/bin/env python3
"""
Automatisches Bewässerungs‑Skript  
- Liest Bodenfeuchte und BME280‑Daten  
- Prüft Schwellenwerte (aus config.json)  
- Steuert Relais für Pumpen‑Ansteuerung  
- Loggt alles in CSV

Benötigte Bibliotheken:
   * adafruit_bme280 – I²C‑BME280
   * adafruit_mcp3008 – SPI‑ADC
   * busio, board, digitalio – Hardware‑I/O
"""

import json
import time
import csv
from pathlib import Path

# ---- 1. Imports für Hardware -------------------------------------------------
import board
import busio
import digitalio
import analogio                # falls ein Analog‑GPIO‑Sensor benutzt wird
from adafruit_bme280 import Adafruit_BME280_I2c
from adafruit_mcp3008 import MCP3008


# ---- 2. Konfiguration laden --------------------------------------------------
def load_config(path: str = "config.json") -> dict:
    """Liest die JSON‑Konfig (default 'config.json')."""
    with open(Path(path), "r", encoding="utf-8") as f:
        return json.load(f)


cfg   = load_config()
PIN_PUMP  = cfg["gpio_pump_pin"]
POLL_SEC  = cfg.get("poll_interval_sec", 300)      # default: 5 min
LOG_FILE  = cfg["log_file"]


# ---- 3. Hardware‑Initialisierung ---------------------------------------------

# I²C‑Bus (BME280)
i2c_bus   = busio.I2C(board.SCL, board.SDA, frequency=400_000)  # 400 kHz
bme280    = Adafruit_BME280_I2c(i2c_bus)

# SPI‑Bus (ADC – hier MCP3008 für den Bodenfeuchte‑Sensor)
spi_bus   = busio.spi.SPI(board.CS0, board.MOSI, board.MISO,
                               board.SCK, busio.spi.OE)
adc       = MCP3008(spi_bus)           # Kanal 0: Bodenfeuchte

# GPIO‑Pin (Pumpen‑Relais)
pump_pin  = digitalio.DigitalInOut(board.GP(PIN_PUMP))
pump_pin.switch_to_output()


# ---- 4. Messfunktionen ----------------------------------------------------
def read_moisture() -> float:
    """Liest den analog‑Sensor (ADC Channel 0) und liefert Bodenfeuchte in m³/m³."""
    raw_val = adc.read(0)                # ADC‑Wert 0…1023
    # Umrechnung: 5 V → 3.3 V (MCP3008 → 10‑Bit)
    return raw_val * (5 / 1024)          


def read_bme280() -> tuple[float, float, float]:
    """Liest Temperatur, Luftfeuchte und Druck aus dem BME280."""
    temp   = bme280.temperature
    humid  = bme280.humidity
    press  = bme280.pressure
    return temp, humid, press


def should_water(moist: float) -> bool:
    """Gibt True zurück, wenn Bodenfeuchte unter Grenzwert liegt."""
    return moist < cfg["moist_threshold"]


# ---- 5. Pumpen‑Steuerung -------------------------------------------------
def pump

## Soso, hier hat der Plappergeier aufgehört.