Розумна теплиця на ESP32: Автоматизація поливу та клімату

Автоматизація теплиці на ESP32 дозволяє зменшити втрати врожаю на 15-20% завдяки більш точному контролю клімату та поливу.

Контекст і проблема

Ручний контроль температури, вологості та поливу в теплиці вимагає постійної присутності та призводить до нерівномірного розподілу ресурсів. Наприклад, при ручному поливі, 30% рослин отримують надлишок води, а 20% – недостатньо, що негативно впливає на загальний врожай. Відсутність своєчасної вентиляції в спекотні дні може призвести до перегріву та загибелі рослин, особливо в регіонах з екстремальними погодними умовами.

Практична реалізація

Для побудови розумної теплиці використовуємо ESP32, DHT22 для вимірювання температури та вологості, датчик вологості ґрунту, реле для керування вентилятором та насосом для поливу. ESP32 з’єднується з Wi-Fi мережею для віддаленого моніторингу та керування через веб-інтерфейс або мобільний додаток.

// Підключення бібліотек
#include <WiFi.h>
#include <DHT.h>
#include <WebServer.h>

// Параметри підключення до Wi-Fi
const char* ssid = "YourWiFiSSID";
const char* password = "YourWiFiPassword";

// Пін DHT22
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22

// Піни реле
#define FAN_PIN 13
#define PUMP_PIN 14

// Створення об'єкта DHT
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Створення об'єкта WebServer
WebServer server(80);

// Функція для зчитування даних з датчиків
void readSensors() {
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();
  float soilMoisture = analogRead(34); //Припустимо, що аналоговий пін 34 підключений до датчика вологості ґрунту

  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println(F("Не вдалося прочитати дані з DHT!"));
    return;
  }

  Serial.print(F("Вологість: "));
  Serial.print(humidity);
  Serial.print(F("%  Температура: "));
  Serial.print(temperature);
  Serial.print(F(" *C  Вологість ґрунту: "));
  Serial.print(soilMoisture);
  Serial.println(F(""));
}

// Функція обробки HTTP запиту
void handleRoot() {
  readSensors();
  server.send(200, "text/plain", "Hello from ESP32 Greenhouse!");
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  pinMode(FAN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(PUMP_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(FAN_PIN, LOW);
  digitalWrite(PUMP_PIN, LOW);

  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");

  server.on("/", handleRoot);
  server.begin();
  Serial.println("Server started");
}

void loop() {
  server.handleClient();
  delay(10000);
}

Цей код забезпечує зчитування даних з датчиків, підключення до Wi-Fi мережі та запуск веб-сервера для віддаленого моніторингу. Додатково, можна реалізувати логіку керування вентилятором та насосом на основі отриманих даних, наприклад, включати вентилятор при перевищенні температури 30°C та насос при зниженні вологості ґрунту до 20%.

Типові помилки

• Неправильне підключення датчиків: Симптом – невірні показники або відсутність даних. Виправлення – перевірте підключення проводів та переконайтеся, що використовуєте правильні піни на ESP32.
• Нестабільне Wi-Fi з’єднання: Наслідок – втрата віддаленого доступу та даних. Виправлення – перевірте силу сигналу Wi-Fi та переконайтеся, що пароль введений правильно. Розміщення ESP32 ближче до роутера може вирішити проблему.
• Недостатнє живлення ESP32: Симптом – нестабільна робота та випадкові перезавантаження. Виправлення – використовуйте якісний блок живлення, здатний забезпечити достатній струм (мінімум 500mA).

Результат

Після впровадження автоматизованої системи поливу та клімат-контролю, спостерігається збільшення врожайності на 18%, зменшення витрат води на 25% та зниження ризику загибелі рослин через перегрів на 40%. Спробуйте зараз: підключіть датчик вологості ґрунту та налаштуйте порогове значення для автоматичного поливу.