Примечание! Я держу в руках микроконтроллер не более месяца, это самый адекватный проект, разработанный мною, тем более мне всего 15 лет.

Всем привет! Сегодня я расскажу и покажу свое первое творение на микроконтроллере Arduino UNO, что оно умеет, как его настраивать и собирать. Прежде всего, оговорюсь что я собирал всего лишь макет, который не предназначен для суровых уровней влажности в теплицах. Для тепличных микроконтроллеров нужен герметичный корпус, который не даст вашей электронике умереть от окисления.  Еще, на макете стоит маленький серво-привод, который тянет 1,6 килограмм. Если вы захотите повторить данный проект для своей теплицы, берите сервопривод мощнее чем у меня.

Внешний вид устройства, собранного на макетной плате.

Для сборки нам понадобится:

1. Arduino Uno/Nano/Mega. Все зависит от ваших потребностей и возможностей.

2. Дисплей LCD 1602, желательно с драйвером I2C, ведь скетч сделан именно под него.

3. DHT11/22. У меня он распаян на маленько плате.

4. Датчик влажности, можно использовать датчик дождя, влажности почвы, да хоть проволоку намотать можно. У меня это копеечный красный датчик воды с Алиэкспресс.

5. Реле одно канальное

6. Серво-привод на 1,6 килограмм. (лучше берите такой)

7. RGB Светодиод, у меня светодиод распаян на маленькой плате, называется HW-479.

8. Пищалка, покупается на любом рынке у дедов.

7. Провода.

8. (Необязательно) Паяльник, припой, флюс или канифоль.

Сборка компонентов выполняется по схеме:

На схеме нету Драйвера дисплея, наколхозил как мог.

Переходим к прошивке микроконтроллера.

Последнюю версию прошивки вы можете найти на здесь. Еще одна ссылка на скетч прикреплена внизу поста.

Когда вы открыли скетч, необходимо выполнить настройку всех пинов(если собирали не по схеме), и настроить пороговые значения, при которых будет срабатывать автоматика.

В скетче все описано, за что отвечает тот или иной пункт настройки.

В настройке значений, первые два пункта (TIMEOUT, TIME_FOR_ASKING) отвечают за вторую линию питания для датчиков. Это сделано для того, чтобы продлить жизнь датчикам, подверженных воздействию воды(датчик влажности), так как железные контакты, хоть и не проводят большой ток, но всё равно окисляются из-за воды. НО! Датчик температуры и влажности подключен к "общей" линии питания, так как для того чтобы собрать с него значения требуется от одно до двух секунд. К "щадящей" линии подключаются аналоговые и цифровые датчики с быстрым откликом.

Важно! В скетче используется нестандартная библиотека для работы DHT11, а именно TroykaDHT, oт Амперки. Скачать ее можно с GitHub репозитория.  Также, рекомендую установить корректно работающую библиотеку дисплея по I2C. Скачать корректную библиотеку LiquidCrystal_I2C можно с GitHub.

Первый запуск.

Важно! Устанавливайте датчик влажности почвы возле корней растения и подалее от поливной системы, чтобы микроконтроллер точнее знал уровень влажности почвы.

При запуске появляется текст, сообщающий вам версию прошивки. В это время, вы можете увидеть как серво-привод повернулся на 180 градусов(открыл окно), и через пол секунды закрыл его(стал в нулевое положение). Таким образом осуществляется проверка на корректность работы всех модулей. Если датчик влажности грунта заметит что уровень влаги ниже указанного значения в скетче, то микроконтроллер замкнет цепь питания насоса, с помощью реле, и включит синий светодиод, сигнализирующий о поливе . Когда уровень влажности почвы достигнет заданного значения, полив остановится.

Если уровень влажности и/или температуры будет превышать указанные в скетче, серво-привод откроет окно, или вентиляционный люк, и включит красный светодиод - если превышение температуры, и зеленый если превышение уровня влажности. При достижении необходимых параметров серво-привод закроет окно.

Параллельно с этими действиями, на дисплей выводятся все показания со всех датчиков.

T - Temperature: Значение температуры внутри теплицы.

H - Humidity:  Значение Влажности внутри теплицы.

SW - SoilWater: Значение влажности почвы.

Обещанная дублирующая ссылка на скачивание прошивки GreenHouse.

P.S. Скетч очень сырой, да и схема требует доработок. Если у Вас есть идеи по доработке данного скетча или схемы, также если у Вас есть идеи для добавления полезного функционала, страница с GitHub репозиторием всегда открыт для Вашей редактуры! Любая критика воспринимается!

Спасибо за внимание!

Приветствую всех читателей. В предыдущей теме:Автономная солнечная система в Подмосковье я упомянул про свой ТЭГ, который помогает при отсутствии солнца. В комментариях люди просили на этом остановиться подробнее. Вот, вспомнил, что да как. И отвечаю. Сперва идут мои материалы с Форумхауса многолетней давности. Не все, а для понимания.

Итак, год назад, перед ноябрьским отключением электричества, я сваял примитивный термоэлектрический агрегат из одного модуля Пельтье из Вольтмастера, самый дешёвый на 127 ватт холода. Особенности таких модулей - эффективность в генерации 2-3%, максимальная температура нагрева - 150 градусов Цельсия. Из разнообразных обрезков(см. фото)

алюминия склеил/скрутил вокруг модуля два радиатора - один(нижний) на печку для уменьшения температуры, поступающей к модулю, второй - сверху для быстрейшего охлаждения холодной стороны модуля. Оговорюсь, что в охлаждении не силён совсем, посему лепил алюминь, как попало.
Весь агрегат ставился на печку( печь-шведка), точнее на её чугунную плиту, перед растопкой(температура чугунины максимум-до 250 градусов). Эффективная температура на плите держится около 3 часов, средняя выработка энергии в эти часы - 2-2.5 ватт/час. За одну топку получается около 6 ватт энергии кошкины слёзы. Печь топилась каждый день, поэтому в месяц выходило что то около 200 ватт. К выводам агрегата крокодилами подключался простой стабилизатор( из набора e-kits) и потом заряжались пальчиковые батарейки.
В таком виде, в силу маломощности, перспектив я не увидел

Были приобретены модули Пельтье американские от Thermal Enterprises ( вот такие: Model CP1-12730
62mm x 62mm x 3.8mm
Maxiumu power consumption 545 Watts
Operates from 0-16 volts DC and 0-32 amps
Operates from -60 deg C to +180 deg C
Each device is fully inspected and tested
Fitted with 6-inch insulated leads
Perimeter sealed for moisture protection)
Блок из 4 шт этих Гигантиков, соединённых последовательно. Общая тепловая мощность 2180Вт. Радиатор снизу и сверху алюминий+ вентилятор большой.
Подключены были первый год к большому контроллеру (на фото), во второй год - к малому (на фото 30А), все подключения шли через ваттметры (на фото), люблю я их, удобно. Вот мощность с них и снимал - правый нижний угол - мощность на данный момент, левый нижний общая выработка.
0ватт - когда печь холодная, потом постепенное увеличение до прим 30ватт (максимум, что наблюдал, без записи это 37ватт), потом остывание и опять 0 ватт.

Все что выше - это цитаты с Форумхауса 2011-2014 годов.
Теперь о том, что есть сейчас. И о опыте.
Маленький и маломощный ТЭГ на одном элементе Пельтье сгорел на второй год. Не предназначены они все таки для печки. А вот большой блок из мерканцев вполне живой

Хотя года два я его и не доставал. Расчехлил его только в декабре 19-го. Солнца было мало и в качестве малой поддержки покатил.
Итак конструкция: четыре элемента, последовательно соединённых, между двумя ал.радиаторами. Нижний радиатор для того, чтобы немного снизить температуру чугунины, а верхний, чтобы рассеять побыстрей максимум. Сверху ручка. Снял-поставил обратно. Провода на автомат

А с него, через DC-DC преобразователь, на аккумуляторы.
В первые года крепилась еще стойка с вентилятором для обдува радиатора, но потом выкинул ее. Не нужна. Проще передвинуть по чугунине печки куда нибудь на край. Там где похолодней.
Этой зимой топлюсь осиной и липой в основном, а от них жара мало. И чугунина особо и не разогревается. Почти нужные 180 градусов и есть.
Теперь по выработке. Жить на такой выработке невозможно. Только в качестве хобби или для малой подзарядки аккумуляторов.
Реальный КПД на производство энергии с них, при дельте в 60градусов - 2,4%. То есть от 2 с лишним штатных киловатт остается 52 ватт в час.
У меня при средней топке в 2.5-3 часа, идет выработка энергии до 5 часов(вместе с остыванием). И суточная выработка от 140 до 190 ватт. В месяц около 5квт.
Последние года я забросил эту игрушку, потому как и ветряк и солнечные батареи даже зимой дают на порядок больше, но в этом году как-то звезды неудачно сошлись. И контроллер ветряка полетел. Пришлось две недели новый ждать. И солнца до нового года почти не было. Поэтому и вытащил с антресоли этот агрегат.
Но на 21 января он опять закинут на антресоль.

PS стоили 8 лет назад такие штатовские элементы на ебэе 25$. Сейчас таких не видел, только гонконгские.

PPS есть у меня почти со школьных лет приятель Витя. Человек очень сложной судьбы. Сейчас он вроде как бомж. И живет в основном рядом или под или над тепломагистралями. Вот ему я подарил пять лет назад такую установку. Бочины трубы больше 100 градусов, и 24 часа в сутки. Теперь Он с нотебуком не расстается. И лампочка светит постоянно.

Здравствуйте. Буквально вчера поднимал эту тему: Солнышко на новый год и на удивление появилось много вопросов и просьб разъяснить особенности: #comment_157927435. Многое ответил в комментариях. Здесь просто объединяю и дополняю.
Солнечная система состоит из двух независимых блоков. Первый из 15 панелей по 100ватт. Второй из ветряка на 400 ватт и панелей на 280 ватт. Отдельно в доме, в качестве аварийной палочки-выручалочки на темные дни, расположена сборка ТЭГ термогенератор на элементах Пельтье. Весь декабрь очень выручает. Про ветряк я на пикабу уже писал год назад: Про ветряк в развитие сюжета.
Управляются блоки также порознь двумя MPPT контроллерами. Один тайваньский MPP Solar на 60А, другой американский OutBack 80A: https://shop.solarhome.ru/outback-flexmax-80-kontroller-zary... . Инверторов на 220 тоже два. От немецкой Солартроникс на 1 и 2 квт. Проводок параллельных тоже две: на 12/24 и на 220 вольт. Вот такой я извращенец.
Система собиралась с 2010 года по 2015-й. Последние 4.5 года ничего не менялось.
Аккумуляторы Leoch 12/100 8 штук свинец. Работают кстати уже с 2013 года, не нарадуюсь. Аккумуляторы Deka 12/100 4 штуки тоже свинец. Похуже.
Лампы освещения везде светодиодные на 12 вольт, чаще самопайки-самоделки, реже покупные.
Телевизор и ноутбуки с зарядками подключены в низковольтовую сеть через прикуриватели.
На инверторной сети 220 вольт живет только холодильник А+ и насосы колодезные и в доме.
За 10 лет автономной жизни поменял много разных элементов системы. Могу многое сказать про аккумуляторы Delta- г.вно, заливка Пентэласт- г.вно, китайские аналоги немецких контроллеров- г.вно. Литиевые батареи неразумно. Много было выкинуто денег псу под хвост, но это в прошлом.
Цена всех компонентов в современных условиях примерно 250-300 тысяч плюс работа.
В условиях Подмосковья такая конфигурация даёт избыток энергии с февраля по октябрь включительно. Для любых нужд. Проблемы возникают с ноября по январь. Самые проблемы с 20 ноября по 20 января. Это усредненно за десять лет.
Летом же ветряк чаще стоит отключенным, также изредка включаю панели. Электричества больше, чем я могу съесть.
Мои потребности в электричестве зимой ужимаются до 60 квтч в месяц. Летом трачу 250-300 квтч. Если вести активно стройку, то до 1000 квтч в месяц. Система это позволяет. Свет, ноутбук, насосы, вентиляция, телевизор, зарядки, холодильник работают штатно всегда.

PS Если вы привыкли к электропечке/духовке, электрочайнику, микроволновке, утюгу, мощному холодильнику. Т.е. к любому мощному потребителю более 1.5 квт, то эта система не потянет ваши потребности. Только летом. Если же вы сможете без этого обходиться, то система может работать круглый год.

PPS Сделал такую систему не потому, что выпендрежник или денег некуда девать, а потому, что СНТ отключает свет на полгода, а МОЭСК не вмешивается. Судиться не прельщает. Тянуть собственную линию за 1.5 км и ставить свой трансформатор намного дороже. Слушать тарахтящий генератор на природе не хочется. Поэтому и получилось, что получилось.

PPPS Вроде приняли закон о микрогенерации и отдаче в сеть. Весной поинтересуюсь, посчитаю и может быть займусь этим.

С Новым Годом вас, люди. У нас тоже вот радость, незамечаемая многими. Утром 1 января вылезло из-за опостылевших туч и облаков, ласковое солнце

С 29 ноября в Подмосковье солнца не было от слова совсем. Ночью иногда звезды мелькали, и утром вроде полоса зари пробивалась, но днем все затягивали гадкие тучи. И моя солнечная система стояла мёртвой. Ни ватта на накопители. Только ветряк и спасал от разряда аккумуляторов.

Благо ветренных дней было много.
Теперь и солнце почаще будет радовать. Зима повернула. День пошёл прибавляться.
Желаю всем в новом году побольше счастливых солнечных дней. И мирного неба над головой