Как программист микрозелень выращивал ч.2, разработка⁠⁠

Всем привет! Вот уж не ожидал, что мой рассказ сходу выскочит в горячее и соберет столько хороших отзывов и комментариев! Мне очень приятно, и теперь я чувствую себя должным рассказать больше историй для своей армии из 14 подписчиков.

Вижу запрос на рассказ именно о железках и автоматике, что ж, этого у меня с избытком. Пост более технический в этот раз, расскажу как начал разработку автоматического садовника для моего подоконника. Внимание! тов. Инженеры, Программисты, Гуру разработки, обращение к вам. Неконструктивная критика не приветствуется. Я и сам знаю, как сделать это лучше, и сам знаю о недостатках конструкции. Сей продукт есть сублимация полета моей инженерной мысли над зарослями микрозелени. Это даже не пилотный проект а мотодельтапланный. Дальше все это будет допиливаться и изменяться многое количество раз, если мне не надоест конечно..

Поехали. Еще до покупки любых семян и коробочек, я понимал, что без электроники и здесь не обойдется. По советам приятеля была приобретена платка ESP32. Сам я по роду деятельности работаю с голыми контроллерами AVR/STM/GD и прочая. С ардуино знаком, про ESP32 слышал только по рассказам. Вот такая платка. Не знаю, имеет ли смысл писать про цены. но она стоит также, как и китайский клон Arduino Uno, она же Atmega328 с Uart-USB преобразователем CH340, который у нас все и называют "ардуиной". ЗАТО на борту из коробки WIFI и Bluetooth. Собственный загрузчик, и не меньшее чем у ардуино коммьюнити, что дает кучу готовых библиотек на что угодно, а также много обучающего материала на русском языке.

Кроме того возможность программировать ее из под Arduino IDE. Отмечу сразу минусы, платка довольна щепетильна к питанию. У меня не было проблем, но есть ощущение что при шумном входном напряжении вифи и блютус будут чудить. Хорошей стабилизации на плате нет. Также не я не понял есть ли у нее режим отладки. Через MicroUSB прошивку залить можно, но на этом всё. Не отладишься.

Сразу стало понятно, что первым делом нужно сделать освещение для будущих стеллажей. Куда ж без фиолетовых ламп. А так как я могу отсутствовать дома, освещение должно быть умным, чтобы не светиться ночью, или в яркий солнечный день. Даешь регулирование!

Лампа будет покупная и 220в. С преобразователями морочиться я не хотел. Для оценки степени освещённости нужен датчик света/фотодатчик. Для включения ламп нужно реле, взял зачем-то двухканальное пусть будет запас.

Стандартный дисплей 16х2 подключается к ESP без проблем. Библиотеки в свободном доступе есть. Но сразу вылез вопрос по питанию. Чтобы дать на эту банду стабильные +5В был разодран и перекручен кабель зарядки от андроида. Стандартный фтотдатчик, вот такой

Мне не подошел. Выяснилось, что он дает на третью ногу только один сигнал, при изменении уровня освещенности по типу "уже темно"/"еще светло". Меня это не устроило, хотелось всё-таки мерить сигнал в численных значениях. Поэтому фоторезистор из него был выдран, запаян в плечо с 1кОмным резистором. На выходе получился аналоговый датчик освещенности. Вот  я на фото свечу на него вспышкой и смотрю выход на осциллографе.

Стало понятно, что дисплей сюда встанет сенсорный. Но пока он едет из поднебесной, нужен корпус из которого можно вывести пару разъемов и дисплей 16х2. Взял обычную коробку, самую простую. Покромсал ножом. Вот, что получилось.

Дислпей пошел на переднюю панель. Релейный модуль и ESPшка на двусторонний скотч приклеены внизу. Чтобы не плодить кучу проводов, сюда будет приходить 220, и через реле выходить на разъем лампы, а также преобразовавшись в 5 (AC-DC преобразователь из зарядки телефона лежит слева и ждет очереди на посадку в корпус) питать всю периферию в корпусе и датчик света. На корпусе подразумеваются разъемы для подключаемых модулей моего садовника. Питание - вилка.

По алгоритму. При включении ESP-шка подключается к моей WIFI сети. Параметры роутера прописываются в коде. Подключившись, плата запрашивает реальное время. Частоту цикла поставил в 1с. Кроме времени, через АЦП получаем данные с фотодатчика. Если время у нас дневное, скажем 8.00 - 20.00 и света на фоторезисторе маловато - сигналим на реле и включаем лампу. Все наши непотребства выводим на дисплей на передней панели. Вот такая красота получилась.

Что я понял:

1. Фотодатчик вещь относительная, нужно калибровать его в солнечный день, а еще он должен быть расположен так, чтобы на него не светила лампа досветки. Так что пока датчик засунут под подоконник, ему там всегда "темно", так что люстра работает по часам.

2. Так и не понятно сколько отдельных реле надо. Все лампы включаются одновременно, по крайней мере сейчас.

3. Нужно что-то изобретать со стеллажами. Растений становится много.

4. Нужно планировать автополив.

Если будет интересно, расскажу далее про новый урожай и дальнейшие изменения.