Автоматизация теплицы в домашних условиях

Авторы: Долбак Никита Петрович, Рейнгольд Михаил Григорьевич, Рейнгольд Григорий Борисович

Рубрика: Технические науки

Объём: 0,09

Опубликовано в: «Наука без границ» № 7 (12), июль 2017

Библиографическое описание: Долбак Н. П., Рейнгольд М. Г., Рейнгольд Г. Б. Автоматизация теплицы в домашних условиях // Наука без границ. 2017. № 7 (12).

Аннотация: На основе автомобильных стеклоподъёмников и микрокомпьютера Raspberry Pi 2 была создана систему автоматического проветривания теплицы. В системе используется программное обеспечение с открытым исходным кодом.

Цель работы: Используя доступные компоненты, спроектировать и реализовать автоматическую систему для получения наиболее благоприятного климата для развития растений.

Аппаратная часть проекта: В качестве ведущего управляющего устройства использован микрокомпьютер Raspberry Pi 2, сочетающий в себе преимущества Arduino и персонального компьютера, т. к. способен запускать отдельную операционную систему и имеет порты ввода/вывода для подключения ведомых устройств и получения сигналов от датчиков.

Ведомые устройства, используемые в данном проекте: 2 электропривода форточек, Wi-Fi модуль, веб-камера, датчик температуры DS18B20.

Связь с интернетом происходит по протоколу Wi-Fi. Благодаря улучшенной антенне «Двойной квадрат», налажено стабильное подключение к домашнему роутеру.

В качестве привода для окон используются автомобильные свеклоподъемники.

Программная часть проекта: Для написания программы использован язык программирования Python3. Его преимущества: лёгкая правка, быстрая интерпретация и совместимость с Raspberry Pi.

Для подключения к локальной сети использован Wi-Fi модуль, удаленный доступ реализован через SSH.

Для реализации удаленного доступа за пределами локальной сети, использован чат-мессенджер Telegram. Специальные аккаунты, чат-боты, идеально подходят для решения нашей задачи. Также сам Telegram предоставляет нам открытый API.

Экстренное информирование – при помощи SMS-шлюза (www.sms.ru). Была реализована отправка сообщений на телефон, в случае достижения критической температуры.

Для использования веб-камеры применяется сервер видеонаблюдения (motion), с функцией автоматической отправки фото на внешний сервер, записи видео при движении в кадре.

Ведется заполнение базы данных MySQL значениями с датчиков температуры.

Основные преимущества:

Полученная автоматическая система обладает высокой стабильностью и точностью, имеет возможность быстрой настройки и изменения алгоритма регулирования температуры при помощи полученного ПО и удаленного доступа.
Удаленное управление и получение значений заданных параметров.
Возможность расширения функций данной системы при помощи подключения новых устройств.

Планы на будущее:

Оснастить теплицу автоматическим поливом (компоненты для этого уже закуплены).
Реализовать обогрев (сейчас находится на стадии тестирования).