Управление поливом через Интернет + Arduino + Ethernet: 3 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Хочу представить вам проект, который я реализовал во время курортного сезона в этом году. Я создал веб-ориентированную систему для садоводства, которая специализируется на продаже и выращивании различных видов растений, деревьев, цветов.

Запасы

1x Arduino Mega 25601x Ethernet Wiznet W5100 Shield 1x FC37 - аналоговый датчик обнаружения воды 1x DS18B20 датчик температуры 6x реле SRD-05VDC-SL-C4x Соленоиды 24V DC

Шаг 1. Требования к веб-системе

Веб-система была разработана с учетом следующих требований:

• Запись температуры, уровни дождя
• Контроль температуры / нагрева / охлаждения
• Контроль полива в установленное время или по запросу с учетом статистики погодных условий
• Плата удаленной перезагрузки
• Журналы
• Система входа в систему

В качестве управляющего микроконтроллера использовалась Arduino Mega, так как Uno была на грани с памятью и зависла. Arduino Mega была отличным выбором из-за достаточного количества контактов и особенно большого объема памяти для программы с большей оперативной памятью. Arduino отправляет данные о температуре и дожде в Интернет через Wiznet W5100 Ethernet Shield. Температура считывается в цифровом виде с датчика DS18B20, а данные о дожде - аналоговым значением. После отправки данных на плате выполняется логический сценарий PHP, который обновляет все выходы.

Шаг 2: Правило Arduino в проекте

После этого плата загружает только состояния ВКЛ / ВЫКЛ для каждого применяемого выхода. На стороне микроконтроллера нет операции, которая могла бы загрузить плату. Общий ответ системы составляет 6 секунд. Датчик температуры находится в теплице, где необходимо поддерживать температуру. В жаркие летние дни он охлаждается до заданной температуры с дополнительным гистерезисом, в зимние месяцы он нагревается с заданной температурой и гистерезисом. Выбор обогрева / охлаждения должен производиться в системе вручную. Также можно вручную охлаждать / нагревать (ВКЛ / ВЫКЛ) на неопределенное время.

Управление цепями состоит из четырех физических цепей, основанных на времени, с выбором дней недели, когда это время применяется. Если этот режим не выбран, выход всегда выключен и включает запрос пользователя на установленное время в минутах. Если во время запроса идет дождь, система отключается и больше не включается. Однако, если установлен автоматический режим времени и в это время начнется дождь, контур выключится, а если дождь прекратится до окончания установленного интервала, он снова включится.

В Arduino реализован сторожевой таймер для безотказной работы при перезапуске Arduino, если он зависает. В случае сбоя Интернета или недоступности сайта, например, в целях технического обслуживания, контуры нагрева и охлаждения, а также реле нагрева и охлаждения автоматически отключаются через две минуты до установления интернет-соединения. После перезапуска Arduino все выходы отключены. В журналах записывается неудачный вход в интерфейс (неправильное имя или пароль) с IP-адресом клиента, который пытался подключиться. В журналы также записываются данные о недопустимых данных с датчика DS18B20 85,00 или -127,00, которые являются типичными отказами датчика из-за плохой проводки или ошибок CRC.

Шаг 3:

Система также включает графики, на которых вы можете просмотреть изменение температуры через 24 часа после загрузки графика и 7 дней назад, а также активность контура и активность охлаждения / обогрева. Действия записываются каждую минуту, а температура записывается в базу данных каждые 5 минут (не относится к работе с данными в реальном времени). Все входы / выходы, с которыми работает система, можно для наглядности назвать сами по себе, где контур используется для полива. Соленоиды, насосы с общей мощностью 2,3 кВт на реле могут использоваться в качестве выходов на реле, т.е. 230В 10А.

Вся система скрыта за логином, который также можно изменить через веб-интерфейс. Система практична, функциональна и помогает садоводству в вопросах регулярного полива. Если вас интересует дополнительная информация о проекте: