Умная теплица: ардуино своими руками, курдюмова и малышевского, блок управления парником, видео и проекты

Что представляет собой умная теплица: 6 характеристик

Инновационное развитие сферы садоводства привело к тому, что умная теплица стала часто встречаться на приусадебных участках. Конструкция отличается от своих менее умелых собратьев наличием блока управления. Специально разработанная программа анализирует множество показателей внутри парника, на основании чего принимается решение о необходимости полива, проветривания или внесения удобрений. В некоторых разновидностях, есть возможность управлять теплицей через интернет.

Секреты использования умного парника

Скептики могут возразить, что обилие автоматики влечет лишь увеличение стоимости конструкции. На протяжении десятилетий граждане работали своими руками и все у них получалось. Насколько оправдано подобное новаторство? Никто не спорит, что ручной труд позволяет решить множество проблем, но специалисты акцентируют внимание на эффективности использования техники по сравнению с ранее применяемыми методами.

В том случае, когда садовод полагается исключительно на собственный опыт, ошибок избежать не получится. Человек не способен в режиме реального времени фиксировать изменения степени кислотности почвы или концентрации жидкости.

Даже незначительное отступление от необходимых конкретному виду сельскохозяйственной культуры условий уменьшает потенциальный урожай.

Не сложно понять, что умная теплица позволяет сократить затраты времени и сил, не говоря уже о повышение шансов насладиться высокой урожайностью.

В зависимости от производителя, парники с компьютерной начинкой обладают следующими характеристиками:

  • Система осуществляет мониторинг в режиме 24/7;
  • Контроль температуры позволяет максимально быстро уменьшить негативное воздействие на корневую систему;
  • Возможность начать процесс подачи свежего воздуха к верхней или нижней части рассады;
  • Контроль степени кислотности грунта;
  • Определение оптимального времени полива и подкормки;
  • Все датчики работают согласовано, благодаря чему в случае даже незначительного отклонения от заданных параметров, блок управления отдаст необходимые команды.

Несмотря на более высокую, нежели у традиционных теплиц стоимость, их «умные» аналоги позволяют в большей степени контролировать происходящее в парнике. Достаточно один раз выставить необходимые параметры, чтобы система самостоятельно поддерживала их в режиме 24/7. Помимо контроля общего состояния теплицы, автоматика отслеживает параметры над и под землей.

Проверяем блок управления теплицей

Основой работы всей системы является мини-компьютер. Именно это устройство определяет, что и когда необходимо делать. В зависимости от производителя, парник может оснащаться различными блоками управления, но принцип их работы от этого не меняется.

Для начала необходимо остановиться на двух распространенных вариантах исполнения тепличных «мозгов».

В первом случае речь идет о реле, характеризующимся минимальным функционалом и аналогичной стоимостью. Оснащенная им умная теплица может подать садоводу сигнал о начале отклонений от заранее установленных параметров. Проще говоря, человек получает оперативное информирование и не больше. Если финансовые возможности позволяют, то внимание следует обратить на системы, оснащенные сенсорным управлением.

Они характеризуются следующим образом:

  • Наличие 1-5 скоростей управления подачей воздуха;
  • В режиме реального времени на дисплее отображаются все контролируемые параметры;
  • Доступна опция «ночной режим»;
  • Возможность установки требуемой t с точностью до 1С;
  • Система адаптивной подсветки дисплея позволяет в любое время четко различить все указанные значений;
  • Слаженную работу всех элементов обеспечивает чип – Ардунио Uno 2560, выпущенный в 2015 года или его более актуальная разновидность.

Правильно подобранный блок управления парником избавит от многих проблем. В более дешевом реле доступна лишь опция информация садовода о надвигающейся проблеме, а в сенсорных разновидностях присутствует больший функционал. Речь идет о возможности точной настройки, наличии подсветки и о сохранении настроек даже в случае отключения электричества или перепада напряжения.

Функциональная и умная теплица Н. Курдюмова и К. Малышевского

Наличие автоматического системы контроля и управления процессами далеко не всегда говорит о возможности отнесения парника к разряду «умных». Проблема подобного рода поднята в работе Малышевского и Курдюмова. Согласно результатам их практических изысканий, «умная» система способна в режиме реального времени определять концентрацию влаги в грунте. Здесь важно оговориться, что необходимость полива определяется с точки зрения присутствующих культур.

В то время как другие системы просто следят за степенью увлажненности почвы, данный вариант контролирует степень насыщения рассады влагой.

Помимо этого, профессор Николай Курдюмов в своей книге проводит ряд других характеристик:

  • Контроль t внутри строения с точки зрения наличия комфортной атмосферы для сельскохозяйственных культур;
  • Мониторинг степени кислотности почвы;
  • Контроль бактериальной среды внутри парника.

Отправляясь в магазин за «умной» телицей, садоводы должны понимать все технические нюансы будущей покупки. Система не просто контролирует несколько показателей, а ведет постоянный мониторинг степени пригодности сложившейся обстановки для определенного вида сельскохозяйственной культуры. Только в этом случае капиталовложения окажутся оправданными.

Создаем умную теплицу своими руками

Далеко не всегда в торговой сети представлены конструкции с необходимыми параметрами. В этом случае можно все взять в собственные руки. Для начала необходимо сделать качественный проект. В нем учитывается площадь конструкции, климатические условия, продолжительность эксплуатации и тип культур, которые планируется высадить. Как только все данные проанализированы, можно приступать к практической части.

При выборе основы для каркаса следует учесть, что на нем монтируются датчики. В связи с этим, целесообразнее обратить внимание на металлические трубы.

В дальнейшем рекомендуется придерживаться приведенного ниже порядка действий:

  • Источники воды устанавливаются таким образом, чтобы они покрывали парник с севера на юг и с запада на восток;
  • При монтаже датчиков нужно учесть тип блока управления, к примеру, чип Arduino предполагается установку под и над землей;
  • Бюджетные варианты, например, Мега, требуют провести монтаж систем контроля лишь в 4-5 точках;
  • Перед началом непосредственной эксплуатации рекомендуется провести тестовый запуск;
  • Проекты подобного рода окупаются в течение первого сезона.

Умная теплица (видео)

Умные тепличные комплексы – это универсальные средства, позволяющие садоводу в меньшей степени следить за благополучием рассады. В зависимости от производителя, система может лишь поставить в известность о критическом изменении определенного параметра или самостоятельно принять необходимые меры реагирования. При выборе интеллектуальных теплиц нужно помнить, что подбираются они с учетом климатических особенностей.

Умная теплица по Курдюмову или Нефантастическая история

Когда мы слышим словосочетание «умная теплица», первое, что приходит на ум – это некий ультрасовременный «агротехнический объект Х», в котором все операции настолько автоматизированы, что задача огородника, облаченного в белый халат и бахилы, сводится к удобному управлению процессами через компьютер. Причем интерфейс головной программы должен быть обязательно выполнен на манер популярной интернет-игры «Веселая ферма» – ярко, радостно и симпатично. Иначе оператору станет скучно, и он перепоручит заботу об урожае автопилоту.

Содержание

Видео-презентация автоматической теплицы для частных владений ↑

А еще, такая теплица непременно должна находиться на межпланетном корабле «Звездный» или, как минимум, где-нибудь в Японии или в Силиконовой долине, но уж ни как не под Иваново или, скажем, под Новосибирском. Но, тем не менее, факт остается фактом: теплицы разной степени «умности» уже не один десяток лет служат верой и правдой на дачах наших коллег – любителей приусадебного земледелия. Мало того, построить (а точнее – организовать) умную теплицу своими руками – это не так сложно и сосем не так дорого, как кажется. Подробно об умных теплицах, отечественных и заморских – в подготовленном для вас материале.

Прототип теплицы Дж. Митлайдера, имеющей положительные отзывы

Традиционно эпитетом «умные» принято величать всевозможные предметы или объекты, наделенные теми или иными саморегулирующимися функциями. Например, «умный пол» умеет при помощи датчиков и ИК-камер отслеживать месторасположение людей и предметов в помещении. И даже, при необходимости, способен вызывать «скорую» или полицию. А «умный дом», благодаря все тем же высоким технологиям, обеспечивает для своих жильцов комфорт, безопасность и ресурсосбережение. Попросту говоря, умные вещи – это бытовые «помощники», настроенные на решение простых, рутинных ежедневных задач – включать и выключать свет, управлять сплит-системой, поднимать и опускать шторы и жалюзи и т.д. И теплицы в этом списке –не исключение.

Умные теплицы: почему они так называются и чем они отличаются от обычных ↑

Как правило, в любой теплице, претендующей на статус «умной», соблюдаются три золотых правила:

  • температурный режим внутри сооружения поддерживается автоматически;
  • полив растений осуществляется своевременно и в нужном количестве без участия человека (капельное орошение);
  • почва в грядках или контейнерах восстанавливается самостоятельно и не требует частой замены.

Система капельного орошения – признак автоматизации теплицы

И при всем этом умная теплица совершенно не обязательно должна быть щедро нашпигована дорогой электроникой, как любительская колбаса салом. Автоматику для теплиц можно сделать своими руками или купить в ближайшем садовом магазине по цене от 1500 рублей.

Будет полезно:  Как разделить комнату на две зоны спальня и гостиная фото: зонирование интерьера, идеи и варианты

С первого взгляда, все это здорово похоже на вступление к фантастическому рассказу. Однако ничего фантастического в этом нет. Каждый из вышеперечисленных компонентов «умности» – устройства для автоматического полива и проветривания теплиц и активные биологические способы поддержания экосистемы почвы – уже давно перестали быть для нас чем-то диковинным. Просто в умных теплицах все это работает в комплексе. По сути, это и есть главное отличие данного типа теплиц от привычных оранжерей и парников.

Комментарий опытного дачника-экспериментатора

Все умные теплицы можно поделить на два типа – энергозависимые и автономные. Энергозависимые теплицы (вся автоматика работает от электросети) способны обеспечить практически идеальные условия для роста культур. Однако, в случае сбоя в подаче энергии весь урожай может погибнуть за 1-2 часа. К тому же, стоимость оборудования и затраты на электричество могут достаточно сильно облегчить ваш кошелек. Автономная автоматика для теплиц работает от солнечной и тепловой энергии . На изменения температуры в теплице она реагирует с некоторым опозданием, но это может быть критичным только при резких перепадах температуры.

Умная теплица своими руками: пять дельных советов для любителей дачного самостроя ↑

В замечательной книге известного популяризатора приусадебного земледелия Николая Курдюмова «Умная теплица», написанной в соавторстве с Константином Малышевским, подробно разобраны все основные типы современных умных теплиц. Поэтому, работая над этим материалом, мы решили воспользоваться описанием одной из самых удачных, на наш взгляд, моделей (теплица Малышевского) для того, чтобы проиллюстрировать весь процесс правильной организации умной теплицы.

Совет № 1: для строительства умной теплицы необходимо выбрать умное месторасположение ↑

При выборе места под будущую садовую «умницу» необходимо учитывать три основных фактора:

  • назначение теплицы;
  • географическую широту вашего участка;
  • схему ветровой активности (розу ветров) вашего района.

В основе всех моделей умных теплиц лежит принцип максимального использования солнечной энергии. Однако в разных широтах солнце ведет себя по-разному. Кроме того, далеко не все тепличные культуры солнцелюбивы. Если, к примеру, вы решили построить умную теплицу для всесезонного выращивания огурцов, салатов и болгарского перца, то вам следует располагать ее с юга на север. Таким образом, она будет получать оптимальное количество солнца утром и вечером и в тоже время, не перегреваться в дневную жару. Это правило подходит также и для сезонных весенне-летних теплиц, расположенных в южных регионах. Для возделывания томатов и баклажан лучше подойдет теплица, ориентированная с востока на запад. Это расположение актуально для дачников, живущих в Центральных регионах России, а также в Западной Сибири.

Такое расположение форточек при сильном ветре может повредить теплице

Ни для кого не секрет, что сильный ветер – это закадычный враг всех тепличников. Он может резко изменить внешний температурный фон или же попросту сорвать с места недостаточно укрепленную конструкцию. Поэтому мы настоятельно рекомендуем при выборе места под теплицу учесть направление основных ветров. А при необходимости – организовать дополнительную ветровую защиту. Например, устроить живую изгородь в 10-15 метрах от теплицы. Согласитесь, это будет и красиво и полезно.

Совет №2: при проектировании или выборе каркаса для умной теплицы важно, чтобы фрамуги для проветривания находились как можно выше ↑

Из школьного курса физики мы знаем, чем воздух холоднее, тем он «тяжелее». То есть, холодный воздух в помещениях всегда стелется по полу. Вспомните свои ощущения, когда во время зимнего проветривания «сквозняк по ногам тянет». Так вот, при раскрытых настежь дверях в теплицах растения испытывают то же самое. С той только разницей, что перепад температур для них может обернуться не только сильным стрессом, но и гибелью. Выход только один – устроить в умной теплице систему проветривания без сквозняков.

Примерно так чувствует себя ваша теплица при сквозняках

Решается это достаточно просто. Во-первых, форточки для проветривания должны находиться как можно выше. В идеале – на крыше теплицы. А во-вторых, двери в теплицу должны быть без щелей и плотно закрываться.

Правильное расположение верхних окон в теплице, сделанной по рекомендациям Дж. Митлайдера

При проникновении холодного воздуха через «высокие» форточки, он смешивается с горячим «верхним »тепличным воздухом. Таким образом, происходит обмен влагой и теплом и, в результате, растения чувствуют себя замечательно.

При правильном расположении форточек средний температурный фон в теплице летом будет держаться на уровне от +32 до +35°С

Большие фрамуги на крышах двухскатных или арочных теплиц, которые поднимаются вверх, имеют один серьезный конструктивный недостаток. При открытых форточках и при сильном «попутном» ветре теплица, установленная не на стационарном фундаменте, может рвануть с места не хуже двухмачтовой шхуны. Поэтому, правильнее будет выбрать такой тип теплицы, где форточки открываются в иной плоскости. На мой взгляд, идеальный вариант – это конструкция теплицы, предложенная профессором Дж. Митлайдером.

Совет №3: ваша теплица станет по-настоящему умной, если вы обеспечите ее недорогой, но надежной автоматикой для проветривания и полива ↑

Пожалуй, что главными атрибутами умной теплицы являются автоматизированный полив и обеспечение оптимальной температуры для роста и вызревания культур. Сегодня существует множество автоматических устройств, отличающихся как по производительности, так и по функциональности. Но самые удобные и надежные – это автономные автоматические «открыватели», работающие по принципу гидроцилиндров. Принцип работы этих устройств прост: при нагревании жидкость внутри цилиндра расширяется и приводит в действие шток-толкатель, который, в свою очередь, открывает форточку или кран, подающий воду в систему орошения. И наоборот – при понижении температуры жидкость в цилиндре охлаждается и шток возвращается на исходную. Как это работает на практике, прекрасно видно на рисунке.

Схема работы автомата по проветриванию теплиц. Обратите внимание на второй привод (он обозначен пунктиром) который ведет к шаровому крану системы полива

Совет № 4: чтобы сберечь теплоту после захода солнца используйте аккумуляторы тепла ↑

Солнце для тепличника – это, помимо всего прочего, большой бесплатный обогреватель. В умных теплицах этот бонус принято использовать с максимальным КПД. Большая емкость с водой, которую используют для капельного орошения растений, послужит отличным накопителем тепла, и будет обогревать теплицу в темное время суток. Помимо емкости с водой, на должность тепло-аккумулятора можно и нужно «назначить» бетонную дорожку между грядками.

Комментарий дачника, утомленного солнцем

Солнечное тепло может не быть не только полезным, но и очень вредным. Деликатность проблемы заключается в том, что разница между идеальной температурой взращивания и границей, после которой растения погибают, весьма невелика. К примеру, идеальный режим роста для помидоров находится в пределах от +32 до +35° по Цельсию. А при температуре окружающей среды +40°С растения начинают болеть и погибать. Для тог, чтобы оградить тепличные растения от летнего перегрева, затонируйте окна водным раствором мела. После того как жара спадет, теплицу можно будет легко очистить обыкновенной водой. А для того, чтобы эта тонировка не влияла на аккумулирование тепла, покрасьте емкость с водой черной матовой краской.

Совет №5: в умной теплице почва тоже должна быть умной ↑

Проблемы, связанные с уходом за почвой в теплице – традиционные сюжеты страшных снов всех огородников со стажем. Чтобы раз и навсегда избавится от полуночно-агротехнических кошмаров, мы настоятельно советуем воспользоваться методом Константина Малышевского.

В качестве почвы используется биогумус «домашнего» изготовления

Суть метода заключается в следующем:

  • в качестве почвы используется биогумус «домашнего» изготовления;
  • сверху плодородный слой покрывается органической или минеральной мульчей, толщиной до 10 сантиметров;
  • почва обязательно «заселяется» калифорнийскими червями, которые в процессе жизнедеятельности обеспечивают растения всеми необходимыми удобрениями – вот такой получается умный симбиоз.

Надеемся, что наши советы окажутся вам впрок. А тем из вас, кто заинтересовался умными теплицами всерьез, мы настоятельно рекомендуем внимательно прочитать книгу «Умная теплица» К. Малышевского и Н. Курдюмова. И, поверьте, у вас все получится. Дерзайте!

Теплицы по мотивам Курдюмова

Благодаря знаменитому агроному и пермакультурологу Николаю Курдюмову многие из нас применяют умный подход к огороду, который заключается в том, чтобы изучить потребности растений и создать для них наилучшие условия. Сегодня мы расскажем, как участники нашего портала делают умные теплицы.

  • Как расположить умную теплицу на участке.
  • Как автоматизировать форточки в теплице.
  • Как организовать полив в теплице.
  • Какой должна быть почва в умной теплице.
  • Хорошие примеры умных теплиц.
Будет полезно:  Как сделать потолок из пластиковых панелей: можно ли из пвх, видео как правильно самому отделать, своими руками из сэндвич-панелей

Теплица по Курдюмову – основные принципы

В своей книжке Николай Курдюмов пишет, что мы, огородники, часто выполняем у себя на участке трудоемкие, но бессмысленные ритуалы, которые вообще никак не влияют на урожайность. Философия умного огорода учит нас создавать для растений максимально благоприятные условия при минимуме усилий; использовать приемы, которые занимают мало времени и отнимают мало сил, но от которых растения бурно идут в рост и отлично плодоносят.

Теплица по Курдюмову делается в полном соответствии с этим принципом: она расположена относительно сторон света так, чтобы растениям в любую погоду хватало солнца; в ней плодородная почва, не нуждающаяся в удобрениях; растения в такой теплице не нужно часто поливавать. А благодаря грамотной системе вентиляции, в ней всегда самая благоприятная температура и оптимальная влажность.

В этом случае теплица не будет бесполезным объектом на участке, который требует от нас бесконечного количества хлопот, а взамен всего лишь позволяет получить урожай огурцов на пару недель раньше.

Как расположить теплицу относительно сторон света

Полного единодушия у адептов Курдюмова в этом вопросе нет. Чаще всего теплицу для рассады ставят на запад-восток, а обычные летние теплицы располагают, как грядки, с юга на север. Это обеспечивает оптимальное поступление растениям утреннего и вечернего солнца, а когда солнце в зените, растения легче притенять.

При ориентации теплицы «запад-восток» растения у северной стороны никакого солнца, кроме дневного (т.е. сверху), больше не получат. А при ориентации «юг-север» все растения получают ещё и восточное (или западное) солнце, помимо дневного.

Грунт в умной теплице

Одно из главныхтребований к умной теплице – плодородный грунт. Это должен быть буквально компост, немного разбавленный огородной землей. В идеале тепличная почва должна быть заселена калифорнийскими червями или обычными дождевыми и обязательно замульчирована толстым (около 10 см) слоем органической мульчи.

Мой постоянный рецепт: на дно толстый слой полуперегнившего навоза 20-30 см, сверху – 10-15 см перегноя.

Умный грунт в умной теплице не нуждается в:

  • удобрении (можно, на всякий случай, 1-2 раза за лето пролить почву слабым раствором комплексного минерального удобрения);
  • рыхлении;
  • почти не нуждается в пропалывании.

Как сделать автоматическое проветривание теплицы

Самый важный показатель, который обеспечивает комфортное существование растений в теплице – сочетание температуры и влажности. Оно должно быть подходящим для суб- и тропических растений, каковыми и является большинство наших овощей.

На практике получается, что в обычной теплице утром слишком велик перепад температур между почвой и воздухом, днем недостаточно влажно и слишком жарко, вечером условия в ней точно такие же, как на улице, ночью растения в теплице лишены росы, которая выпадает за ее пределами. Чтобы теплица работала эффективно, нам приходится постоянно, буквально каждый час, следить за показаниями измерительных приборов и открывать и закрывать двери и форточки.

Поэтому мы должны делать большие форточки (их общая площадь должна составлять около ¼ площади теплицы), причем именно в верхней части теплицы, где скапливается горячий воздух.

Теперь дело за малым – сделать в теплице автоматическое проветривание.

Под крышей устанавливаю трубу ПВХ (как для канализации). Трубу заполняю водой, она с одной стороны закрыта, с другой – поршень. Солнышко вышло – вода в трубе нагрелась, расширилась, поршень привел в действие механизм открывания форточек. Вода остыла – форточки закрылись.

Слабое место этой идеи в том, что величина хода поршня будет зависеть от того, насколько увеличивается объем воды при нагреве до определенной температуры. По подсчетам наших пользователей, при нагреве до 70 градусов получалось около 5%. Более чувствительно к расширению масло.

Довольно популярна конструкция для автоматизации теплицы из гидроцилиндра от багажника Жигулей («четверки», «восьмерки» или «девятки») или «Нивы».

Умная теплица на Arduino- делаем первые шаги

Умная теплица на Arduino- делаем первые шаги

Теплицы предназначены для обеспечения оптимального микроклимата для роста и развития растений. Это могут быть и большие промышленные сооружения и небольшое место на подоконнике для выращивания любимого цветка. Но даже за самой крохотной теплицей на подоконнике нужен уход: осуществление полива, поддержание нужной температуры, уровня освещенности и т.п.

Многие с удовольствием занялись подобным хозяйством, вот только ни сил, ни времени для этого нет. И только мечта подсказывает: вот бы такую конструкцию, которая бы настолько умной, что делала бы все сама. Такая теплица окажется востребованной теми, кто не хочет тратить много времени на уход за растениями, а также может не иметь для этого возможности в случае длительного отсутствия — командировок, отпуска и т.п.
Мы и приступим к созданию подобной теплицы, назовем ее умной. А поможет нам создавать умную теплицу контроллер Arduino. Какие же функции будет выполнять умная теплица?
Во-первых, необходимо оперативно получать всю необходимую информацию об климатических параметрах нашей теплицы: температура и влажность воздуха, температура и увлажненность почвы, освещенность теплицы. Т.е. осуществлять мониторинг климатических параметров теплицы.

Какую проблему клиента решит функция мониторинга? Прежде всего — устранит беспокойство насчет того, все ли в порядке c растениями во время его отсутствия: есть ли вода в системе, не выключалось ли электричество, может ли системе вентиляции обеспечить нужную температуру, если в помещении стало слишком жарко и т.п.

Выводить данные мониторинга можно на дисплей, или с помощью светодиодов оповещать о критических значениях климатических параметров, или получать данные через интернет или на планшет.
Далее, необходимо реализовать возможность управления теплицей – осуществлять полив, обогрев, вентиляцию растений, регулировать освещенность растений. Управление можно с помощью автоматики, или удаленно (через интернет или через телефон (планшет)).

Следующий этап – функция автономности теплицы. При снижении уровня увлажненности почвы ниже определенного значения, необходимо включить полив, при снижении температуры в теплице необходимо включить обогрев, освещенность теплицы необходимо производить по определенному циклу.

Рисунок 1. Схематическое изображение умной теплицы

В наших уроках мы рассмотрим практическую реализацию проекта умной теплицы. Создадим проект умной теплицы –
«Домашний цветок». И начнем с реализации функции мониторинга параметров теплицы. Для мониторинга нам необходимо получать следующие данные о окружаещей среде нашего цветка:

  1. температура воздуха;
  2. влажность воздуха;
  3. увлажненность почвы;
  4. освещенность цветка.

Для реализации функции мониторинга нам понадобятся следующие детали:

  1. Arduino Uno;
  2. Кабель USB;
  3. Плата прототипирования;
  4. Провода «папа-папа» – 15 шт;
  5. Фоторезистор – 1 шт;
  6. Резистор 10 кОм – 1 шт;
  7. Датчик температуры TMP36 – 1 шт;
  8. Модуль температуры и влажности воздуха DHT11 – 1 шт
  9. Модуль влажности почвы – 1 шт.

Позиции 1-6 имеются в наборах серии «Дерзай» («Базовый», « Изучаем Arduino » и «Умный дом»), датчик температуры TMP36 имеется в наборах «Базовый» и «Изучаем Arduino». Ссылки на позиции 8 и 9 будут даны в конце статьи.
Сначала познакомимся с датчиками, которые будем использовать для функции мониторинга параметров нашего проекта.
C помощью фоторезистора (рисунок 2) осуществляют измерение освещенности. Дело в том, что в темноте сопротивление фоторезистора весьма велико, но когда на него попадает свет, это сопротивление падает пропорционально освещенности.

Рисунок 2. Фоторезистор

Аналоговый датчик температуры TMP36 (рисунок 2) позволяет легко преобразовать выходной уровень напряжения в показания температуры в градусах Цельсия. Каждые 10 мВ соответствуют 1 0С, Вы можете написать формулу для преобразования выходного напряжения в температуру.

Смещение -500 для работы с температурами ниже 0 0C.

Рисунок 3. Аналоговый датчик температуры TMP36

Датчик DHT11 состоят из емкостного датчика влажности и термистора. Кроме того датчик содержит в себе простенький АЦП для преобразования аналоговых значений влажности и температуры. Будем использовать датчик в варианте модуля для Arduino (рисунок 4).

Рисунок 4. Модуль DHT11

Модуль влажности почвы (рисунок 5) предназначен для определения влажности земли, в которую он погружен. Он позволяет узнать о недостаточном или избыточном поливе ваших домашних или садовых растений. Модуль состоит из двух частей: контактного щупа YL-28 и датчика YL-38, щуп YL-28 соединен с датчиком YL-38 по двум проводам. Между двумя электродами щупа YL-28 создаётся небольшое напряжение. Если почва сухая, сопротивление велико и ток будет меньше. Если земля влажная — сопротивление меньше, ток — чуть больше. По итоговому аналоговому сигналу можно судить о степени влажности.

Рисунок 5. Модуль влажности почвы

Теперь соберем на макетной плате схему, представленную на рисунке 6.

Будет полезно:  Сорт абрикоса черный принц: описание с фото, посадка, опылители

Рисунок 6. Схема соединения для мониторинга параметров для «Домашний цветок «.

Приступим к написанию скетча. Фоторезистор, датчик температуры TMP36 и модуль влажности почвы – обычные аналоговые датчики. Для датчика TMP36 мы можем преобразовать аналоговые значения в показания температуры в градусах Цельсия. Для работы с модулем DHT11 будем использовать Arduino библиотеку DHT (Скачать). Данные будем измерять с интервалом 5 секунд и значения выводить пока в последовательный порт Arduino.
Создадим в Arduino IDE новый скетч, занесем в него код из листинга 1 и загрузим скетч на на плату Arduino. Напоминаем, что в настройках Arduino IDE необходимо выбрать тип платы (Arduino UNO) и порт подключения платы.

После загрузки скетча на плату, открываем монитор последовательного порта и наблюдаем вывод значений с показаниями наших датчиков (рисунок 7).

Рисунок 7. Вывод значений с показаниями наших датчиков в монитор последовательного порта Arduino.

А вот и наш выращиваемый цветок (рисунок 8).

Рисунок 8. Проект «Домашний цветок»

Смотреть показания датчиков через последовательный порт не совсем удобно, в следующем уроке рассмотрим более удобную индикацию показаний.

Теплица на Ардуино-Мега. Часть 3.

Для тех, кого заинтересовал мой проект по автоматизации теплицы нарисовал ее схему.

Пост является продолжением постов:

Получилось как-то замутно, но, тем не менее. Сразу дам некоторые пояснения. Поскольку первоначальная мысль была управлять включением и отключением режимов работы при помощи кнопок и переключателей, а потом появилась мысль поставить еще 4 кнопки и вводить настройки с дисплея, получилось их достаточно много. Но это ничего, Мега большая)). Картинка при просмотре, вроде бы, нормально увеличивается, но если нужно, могу PDF куда-нибудь выложить.

Дубликаты не найдены

Давно реализовал управление теплицей на Arduino Mega 2560 Rev3, в качестве системы отображения и управления используется сенсорный модуль, цветной экран, у нас теплица имеет 3 грядки, был реализован капельный полив 3 грядок, с возможностью установки расписания полива, открытие и закрытие форточек, подогрев почвы за счет циркуляции воздуха по гофре, бочка в которую набирается вода, тоже контролируется. Все это дело питается компьютерным блоком питания на 350Вт. Так же реализован ручной режим. Теплица отработала 3 сезона, урожая собирали много 🙂 А вот что касается датчика DHT11, то он врет с влажностью. Если есть вопросы, с радостью на них отвечу)

Ждем от вас поста

пост обязательно будет 🙂 распишу все тонкости 🙂

Пост так и не написали. Жаль 🙁

DHT22, хоть и дороже, но гораздо лучше. Хотелось бы получить от вас схемку теплицы, а то вот тоже собираюсь строить такую :). И еще, как вы изолировали все это от влаги и пыли? Мега находилась в доме или в самой теплице?

Схемку боюсь не найду, но схожа с автором,

1) Используется 1 актуатор, который и открывает 5 форточек 1 махом.

2) В бочке установлено 2 концевика(нижний уровень, и полный уровень)

3) Датчиков влажности нет, или подключать бесповодные (пробивает землю по массе, было решение отказаться от них)

4) Мега живет не в самом парнике, а в пристройке в боксе от щитка выключателей.

Блок с мегой и реле, снимается и увозится в город на исправление замеченных ошибок и внедрения нового функционала.

5) Подогрева нет.

6) 220В идет только до комп блока питания.

@LeonidN , у тебя как реализовано включение блока питания от компа?

скетч не дам, но могу нарисовать блок схему)

Добрый, с датчиками +/- понятно, про актуатор поясните (усилие, доп датчика и т.п.)? Планирую попробовать собрать сам.

Что значит “Как реализовано?” А как оно может быть быть реализовано? Просто включил и все.

Замкнув зелёный и чёрный провода ))) а 5В можно взять вообще с фиолетового (5В Standby)

Блин, ну а как еще-то? Человек пишет, что у него работает если не такая, так еще лучше. Разве он не знает, как работает компьютерный блок питания блок питания? Думаете, он это имел в виду?.

У него блок питания из 90-х)))) АТ- шный

Без нагрузки достаточной не работает?

Ай, ну его. Я вот свою коробочку уже собрал. Блок питания ITX поставил. Компактный. Осталось только датчики дождаться из Китая и вайфай. Всё запихнул в ящик для электросчетчика. С оргстеклом.

Собрал я все наконец. Спасибо Леониду за проект. Или мне повезло, но у меня постоянно отваливался DHT11. Замена библиотеки решила проблему

Гм. У меня же работает. Уже 3 года.

И всё-таки не понимаю, зачем тут arduino mega?

Добрый день ! Пару вопросов по схеме :

1. Концевики (4 на окнах и 1 в бачке ) работают по принципу : контакты замкнулись – движение (стеклоподъёмник , насос) прекратилось ? Или наоборот : контакты разомкнулись – движение прекратилось ?

2. Не вижу в схеме датчика LM235Z, Датчик температуры -40…+125°C ±5% [TO-92-3] . Может схема в этом посте “не последняя” ?

3. Подключение ESP8266 ?

1. Концевики нормально разомкнутые. Замыкаются при срабатывании.

2. Эмм, ну да, нету. Я что-то добавляя, изменений уже не вносил. Это в скетче можно посмотреть, он на каком-то аналоговом пине висит. А подключение в даташите. Там резистор нужен, но схема есть. Вот тут http://gyrator.ru/circuitry-lm335 Используется только 2 ноги. Третий контакт через резистор, 6,8к кажется.

Если не разберетесь, помогу.
3. По сериал порту. На ЕСП он один, а на меге три. Тоже в скетче, на каком порту ардуино висит.

LeonidN,хочется собрать на макетной плате ,Были подводные камни и на макетной плате ,провода куплены из китая пины на проводах есть но у них внутри обрыв,нет соединения,Спасибо за ответ,

Ну если на макетной плате, тогда надо смоделировать перемычкой закрытые концевики. Схему нашли? Вот, https://yadi.sk/d/54gHYydL3NCyRW архив, там библиотеки, которые я использовал, раз найти не можете – под 4-й частью видео в комментах было.
Комментарии тоже почитать придется, я там объяснял как настраивать и т.д.

@LeonidN ,подскажите,что у вас означает на схеме Р1-Р24?В какой программе вы рисовали схему?

Вы могли бы в Proteus перерисовать так,как непонятно,где у вас начинается Мк,а где он заканчивается. Я хочу взять вашу схему+исходник для своего курсового проекта по умной теплице.

что у вас означает на схеме Р1-Р24

В европейском стандарте так обозначаются клеммные колодки

В какой программе вы рисовали схему?

непонятно,где у вас начинается Мк,а где он заканчивается

Тогда, может попроще что-то взять, раз такие простые вещи кажутся вам непонятными.

С десяток любителей построили себе реальные теплицы, опираясь на мою схему.

Вы могли бы в Proteus перерисовать

Я понимаю, наглость это второе счастье, но не до такой же степени. Перед вами готовый проект, который надо лишь оформить по ГОСТу на нужном ПО. Стыдитесь! Кстати, на основе этого уже сделали и сдали проекты несколько студентов. А Протеусом я не пользуюсь.

LeonidN,Мне не лень на ютубе смотрел комметарии читал схему нашёл другие скетчи нашёл архив пока не увидел.В настройках выбрал arduino mega 2560.В настройках программы поставил галочку подробный вывод ,

пишет ошибку dht11.В интренете нашёл какую то библеотку dht11 ,после программа скомпелировала но написала неверная билиотека,У вас LCD 128×64

LeonidN, ваш труд как говориться то что надо,Хочу повторить ,Прошивку скачал но не компилируется пишет ошибку для платы,Не находит библиотеку dht11 вы можете дать какую вы используете ,и какой lsd

Почему ошибка платы? Вы Мегу выбрали в настройках?
Архив со всеми библиотеками, схемой и скетчем я выкладывал в комментариях на ютубе, искать неохота, посмотрите сами, все равно смотреть. Я там не раз ссылку давал, смотрите последнюю. Это все равно еще не финальная версия, хотя и полностью рабочая, сейчас времени нет, думаю к весне следующая версия появится.
Ну и сейчас скетч написан таким образом, что пока нет оборудования – он нормально работать не может. Будет постоянно пытаться закрыть-открыть окна и т.д. Поэтому хотя бы концевики имитировать нужно.

Ссылка на основную публикацию