ARDUINO Автоматизация гроубокса

Yato · Сегодня в 14:50

Всем привет.

Хочу поделиться своим проектом по созданию системы автоматизации гроубокса.

Эта система управляет освещением и поливом растений. Управление освещением и поливом реализовано в ручном и автоматическом режиме. Ручной режим - нажимаем на кнопку - включает или выключаем свет (полив); автоматический режим - по заданному графику (прописанному в коде программы) происходит включение или выключение света (полива).

Управление реализовано на arduino nano, также были использованы:

блок питания 220 В AC / 9В ВС - 1 шт.;
блок питания 220 В AC / 5 В ВС - 1 шт.;
реле 5 В DC - 2 шт.;
LCD 1602A - 1 шт.;
Датчик реального времени - 1 шт;
Водяной насос - 1 шт.;
Светодиодные лампы - 2 шт;
Розетки - 2 шт.

C++:

//#define Otladka

// Подключаем библиотеки
#include <Wire.h>
#include <B_knopka.h>
#include <LiquidCrystal_1602_RUS.h>
#include <microDS3231.h>
#include <Arduino.h>

// Присваиваем имена контактам
#define skorost_porta 9600  // Скорость последовательного порта

//Подключение дисплея
#define display_pin_rs 7
#define display_pin_en 8
#define display_pin_d4 9
#define display_pin_d5 10
#define display_pin_d6 11
#define display_pin_d7 12


//Подключение управления реле
#define rele_1_1_osveshenia_pin 2
#define rele_1_2_osveshenia_pin 4
#define rele_poliva_pin 3

//Подключение кнопки
#define knopka_1_pin 6

// Настройка времени включения и отключения освещения
#define chas_vklycheniy_osveshenia 6
#define minuta_vklycheniy_osveshenia 20

#define chas_vyklycheniy_osveshenia 18
#define minuta_vyklycheniy_osveshenia 20

// Настройка времени включения и отключения полива
#define chas_vklycheniy_poliva 6
#define minuta_vklycheniy_poliva 30
#define sekunda_vklycheniy_poliva 00

#define chas_vyklycheniy_poliva 6
#define minuta_vyklycheniy_poliva 30
#define sekunda_vyklycheniy_poliva 14

// Создаем необходимые переменные и объекты классов
uint32_t start;
uint32_t stop;

bool sostoynie_raboty_osvesheniy = false;
bool sostoynie_raboty_poliva = false;

bool vklychit_po_vremy = false;
bool vyklychit_po_vremy = false;

// Создаем обьекты классов
LiquidCrystal_1602_RUS lcd(display_pin_rs, display_pin_en, display_pin_d4, display_pin_d5, display_pin_d6, display_pin_d7);
Knopka knopka_1(knopka_1_pin);
MicroDS3231 rtc;

//Установка
void setup() {
  //Подключаем серийный порт
  #ifdef Otladka
  Serial.begin(skorost_porta);
  #endif
  //Подключаем дисплей
  lcd.begin(16, 2);
  Wire.begin(); 

  // Настраиваем выходы управления реле
  pinMode(knopka_1_pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(rele_1_1_osveshenia_pin, OUTPUT);
  pinMode(rele_1_2_osveshenia_pin, OUTPUT);
  pinMode(rele_poliva_pin, OUTPUT);
  
  digitalWrite(rele_1_1_osveshenia_pin, LOW);
  digitalWrite(rele_1_2_osveshenia_pin, HIGH);
  digitalWrite(rele_poliva_pin, HIGH);

  //rtc.setTime(BUILD_SEC, BUILD_MIN, BUILD_HOUR, BUILD_DAY, BUILD_MONTH, BUILD_YEAR);
  }

void loop() {
  if (millis() % 50 == 0) {
    vyvod_sostoyniya_rele_na_display();
    vyvod_vremeni_na_display();
  }
  // УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЕ
  //Проверяем время включения освещения
  if (rtc.getHours() == chas_vklycheniy_osveshenia & rtc.getMinutes() == minuta_vklycheniy_osveshenia) {
    if (!sostoynie_raboty_osvesheniy) {vklychit_svet();}
  }
  //Проверяем время выключения освещения
  if (rtc.getHours() == chas_vyklycheniy_osveshenia & rtc.getMinutes() == minuta_vyklycheniy_osveshenia) {
    if (sostoynie_raboty_osvesheniy) {vyklychit_svet();}
  }
  //УПРАВЛЕНИЕ ПОЛИВОМ АВТОМАТИЧЕСКОЕ
  ////Проверяем время включения полива
  if (rtc.getHours() == chas_vklycheniy_poliva & rtc.getMinutes() == minuta_vklycheniy_poliva & rtc.getSeconds() == sekunda_vklycheniy_poliva) {
    if (!sostoynie_raboty_poliva) {vklychit_poliv();}
  }
  //Проверяем время выключения полива
  if (rtc.getHours() == chas_vyklycheniy_poliva & rtc.getMinutes() == minuta_vyklycheniy_poliva & rtc.getSeconds() == sekunda_vyklycheniy_poliva) {
    if (sostoynie_raboty_poliva) {vyklychit_poliv();}
  }

  //РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ И ПОЛИВОМ
  int chislo_nazhatij = knopka_1.podschet_nazhatij();
  //Проверяем нажатие кнопки исчитаем количество нажатий
  if (chislo_nazhatij > 0) {
    #ifdef Otladka
      Serial.println(chislo_nazhatij);
      #endif
    switch (chislo_nazhatij) {     
      case 1:
        if (sostoynie_raboty_osvesheniy) {vyklychit_svet();}
        else {vklychit_svet();}
        break;
      case 2:
        if (sostoynie_raboty_poliva) {vyklychit_poliv();}
        else {vklychit_poliv();}
        break;}}
}

//Функция для вывода времени на жк монитор
void vyvod_vremeni_na_display() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  int a = rtc.getHours();
  if (a < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(a);
  lcd.print(":");
  int b = rtc.getMinutes();
  if (b < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(b);
  lcd.print(":");
  int c = rtc.getSeconds();
  if (c < 10) lcd.print("0");
  lcd.print(c);}

void vyvod_sostoyniya_rele_na_display() {
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Свет");
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print(sostoynie_raboty_osvesheniy);

  lcd.setCursor(8, 1);
  lcd.print("Полив ");
  lcd.setCursor(14, 1);
  lcd.print(sostoynie_raboty_poliva);}

//УПРАВЛНИЕ РЕЛЕ
void vklychit_svet() {
  digitalWrite(rele_1_1_osveshenia_pin, 1);
  delay (1000);
  digitalWrite(rele_1_2_osveshenia_pin, 0);
  delay (1000);
  digitalWrite(rele_1_1_osveshenia_pin, 0);
  sostoynie_raboty_osvesheniy = 1;
  }
 

void vyklychit_svet() {
  digitalWrite(rele_1_1_osveshenia_pin, 1);
  delay (1000);
  digitalWrite(rele_1_2_osveshenia_pin, 1);
  delay (1000);
  digitalWrite(rele_1_1_osveshenia_pin, 0);
  sostoynie_raboty_osvesheniy = 0;
  }

void vklychit_poliv() {
  digitalWrite(rele_poliva_pin, 0);
  sostoynie_raboty_poliva = 1;}
void vyklychit_poliv() {
  digitalWrite(rele_poliva_pin, 1);
  sostoynie_raboty_poliva = 0;}

Схема проекта

Буду рад конструктивным замечаниям по самому проекту, по оформления, приветствуются предложения по улучшению (какие функции добавить и как реализовать).

Спасибо за внимание.

Андрей К. · Сегодня в 15:28

Возможно дурацкий вопрос, а почему по таймеру полив а не по датчику влажности ?

Эдуард Анисимов · Сегодня в 17:34

Лучше было бы поставить графический дисплей и программу полива набивать какую нужно, не перезаливая постоянно прошивку.

Yato · Сегодня в 19:04

@Андрей К., @Андрей К., Я не смог разобраться с датчиком, не понятно при каком уровне влажности он срабатывает. Поэтому могла возникнуть ситуация когда будет идти постоянный полив и переувлажнение растений. Но эта не окончательное решение, возможно в следующей итерации я буду использовать датчики воды.

Yato · Сегодня в 19:10

@Эдуард Анисимов, Эта вторая итерации ( и первая рабочая), в будущем я планирую внести изменения, в том числе и настаиваемую программу полива и освещения, через кнопки управления, а жестко задавать в прошивке.Сейчас это видно, потому что сейчас задан один объем воды - экспериментально подобран под 2 растения, в начале фазы роста, но со временем может изменяться количество и стадии их развития, поэтому это будет одним из основных улучшений следующей версии.

Эдуард Анисимов · Сегодня в 19:25

Делать нужно сразу.

Андрей К. · Сегодня в 19:50

@Yato,Не совсем понял про срабатывание... Датчик показывает относительное число влажности, выдавая на выходе различное напряжение в зависимости от уровня влажности (если грубо от 0 до 3 вольт). Опираясь на который вы задаете вкл для помпы.
И как вам уже написали, лучше делать сразу. Нет ничего более постоянного, чем временное...
Удачного завершения проекта.

Bruzzer · Сегодня в 20:30

Насчет того что "лучше".
Про влажность. "Лучше" делать по технологии. Если технолог написал - "раз в сутки 200 грамм.", то велика вероятность, что так будет "лучше".
Насчет "Сразу". Вот прям сейчас "сразу" есть работающее устройство. Если усложнять, то будет не "сразу".

П,С. Сам проект не смотрел.

Поиск

Поиск

ARDUINO Автоматизация гроубокса

Yato

✩✩✩✩✩✩✩

Вложения

Андрей К.

★✩✩✩✩✩✩

Эдуард Анисимов

★★★★★★★

Yato

✩✩✩✩✩✩✩

Yato

✩✩✩✩✩✩✩

Эдуард Анисимов

★★★★★★★

Андрей К.

★✩✩✩✩✩✩

Bruzzer

★★★★✩✩✩