Система полива цветов своими руками с интеграцией в Apple HomeKit

Введение 

Привет дорогой читатель. 

Хочу поблагодарить каждого читатель и тех кто меня поддержал в моих начинаниях. Особую благодарность выражаю Олегу за материальную поддержку и Dmitriy Batyushin (ReD) за помощь в программной части проекта.

Как и большинства нас в квартире у нас есть цветы, хотя б один но, есть. Я как студент и много цветов не могу поставить, но одним я обзавелся. Моя главная проблема была это - не забыть полить цветок. Сколько бы напоминаний я не ставил, записки не писал, всегда забывал это сделать. Но я же начал автоматизировать всю комнату и полив цветка нужно как то автоматизировать.

Недолго думая я пришел к решению. Так как мне нравиться решения на всем известной плате ESP8266 она и была основой проекта.

Чтобы автоматически поливать и не заливать цветок нужны датчики и чтобы полив автоматически работал нам нужен насос ну и немного расходников.

По итогу получаем автоматический полив цветка и остаться только доливать воду в контейнер и все. 

В данную схему еще можно добавить датчик уровня воды, но это уже на будущее.

Комплектующие

Комплектующие покупались в одном магазине Амперкот в СПб. Приятный магазин с отзывчивым персоналом.

Плата ESP 8266 - 305 руб.
Маленький погружной насос DC 3-5v - 125 руб
Соединительные провода Male-Female 40 шт 10см - 70 руб
Мини макетный платы - 2шт - 35р*2
Модуль реле одноканальный 5v красный текстолит - 95 рубМодуль датчика влажности почвы FC-28  - 65 руб
Капельница медицинская - 23 руб (нужна только трубка была)
Кабель Micro USB - 100 рублей (купил у метро)

Итого: 853 рубля

Из этой всей схемы можно поменять насос, все зависит от поставленной задачи.

Все что требовалось для проекта вот на столе, если чего-то не хватает, то это уже было куплено ранее.

Сборка проекта

Собираем согласно схеме

Если схему плохо видно прикладываю ссылку на оригинальный файл.

Прошивка

За основу была взята мне полюбившаяся прошивка ESP Easy. О ней я рассказывал в своей статье про DIY Бюджетная умная кофеварка своими руками как прошить я так же рассказывал в видео.

Как настроить прошивку так же в первом видео рассказывал, на этом сильно не буду останавливаться и кратко покажу все настройки на скриншотах.

Настройка прошивки

Задача следующая: нужно когда сухость почвы доходит до определенной отметки, автоматически включается реле на определенное время и начинает работу насос. Чтобы понять сколько потребуется времени на полив цветка, нужно провести эксперимент и проверить. Я путем тестирования понял, чтобы полить нормально цветок мне хватит 5 секунд.

Получилось следующая логика работы: когда сухость доходит до 90, срабатывает реле и включает насос на 5 секунд, через 5 секунд выключается. Цветок полит, влажность хорошая и мы видим влажность в нашем приложении дом.

Скачиваем прошивку по ссылке.

Начинаем настройку:

1. Настроим Уникальное имя устройства.

В браузере набираем ip-устройства и попадает на него

Заходим в Config и меняем Unit Name и спускаемся в низ страницы и нажимаем Submit

2. Заходим в Controllers и выбираем первый пункт и нажимаем Edit и вводим настройки ниже как на скриншоте.

После этого спускаемся вниз и нажимаем Submit

3.Переходим на вкладку Hardware и выставляем все как на скрине ниже, спускаемся вниз и нажимаем Submit

4. Переходим на вкладку Devices и начинаем настройку нашего Реле и Датчика влажности почвы.Выбираем 1 пункт и Edit, и тип выбираем как на скрине

Далее нам нужно настроить взаимодействия с Реле, настройки выставляем как на скрине.

Все как на скрине прописываем, в будущем все это потребуется для прописывания правил Нажимаем кнопку Submit

Выбираем 2 пункт и Edit, и тип выбираем как на скрине

Далее нам нужно настроить взаимодействия с Датчиком влажности почвы, настройки выставляем как на скрине.

Формула нужна чтобы сделать влажность в 100% если не использовать эту формулу, то влажность будет не точной и не будет правильно отображаться в приложении Дом

(%value%-24)/10

Нажимаем Submit.Ну почти все готово, девайсы подключены и мы должны увидеть следующую картину во вкладке Devices

Как мы видим что реле не работает, а влажность 56.20.Но тут так же есть одно, но. 56.20 Это не влажность, а сухость. Инверсию данных пока не знаю как сделать, но в ближайшее время найду решение.5. Ну и теперь осталось прописать правила.Переходим в Rules и в Rules Set 1 прописываем1 правило это чтобы автоматически поливалось при сухости 90% и более включать полив

on flags#Analog do
if [flags#Analog]>90
gpio,12,1
endif
endon

2 правило прописываем чтобы реле работало не более 5 секунд, но тут нужно понимать сколько секунд нужно полить чтобы и не залить цветок и ему хватило. Путем экспериментов понятно стало, что 5 секунд полива достаточно. В Rules Set 2 прописываем следующее правило.

on Relay1#Switch do
 if [Relay1#Switch]=1
  gpio,12,1
  timerSet,1,5
 endif
endon

on Rules#Timer=1 do
 gpio,12,0
endon

На этом программная настройка самого контроллера ESP 8266 закончена.Прописываем настройки в config.json 

{
            "accessory": "mqttthing",
            "type": "switch",
            "name": "насос",
            "url": "mqtt://ip-малины",
            "username": "admin",
            "password": "admin",
            "topics": {
                "getOn": "/poliv/Relay1/Switch",
                "setOn": "/poliv/gpio/12"
            },
            "integerValue": "true",
            "onValue": "1",
            "offValue": "0"
        },
        {
            "accessory": "mqttthing",
            "type": "humiditySensor",
            "name": "vlaga",
            "url": "mqtt://ip-малины",
            "username": "admin",
            "password": "admin",
            "topics": {
                "getCurrentRelativeHumidity": "/poliv/flags/Analog"
            }
        }

Первый аксессуар отвечает за реле, а точнее делает переключатель, а второй выводит данные о влажности.Начинаем тестирование.После проведения всех тестов и настройки системы под ваш горшок и цветок, добавляем в бак воды под завязку и спокойно можно забыть о поливе нашего цветка надолго.Система работает автоматически без вашего участия.

Выводы

Собранная схема работает уже почти неделю и сбоев я не находил, все четко. Цветок полит всегда, я счастлив.

Самое главное, что это все интегрировано в одну экосистему и все данные можно получить в приложении Дом.

Если нужно еще до полить цветок, то мы это так же можем сделать из приложения или же просто попросить Siri.

Такую систему можно использовать не только для одного цветка, так же можно и для рассады и так далее. 

Все зависит от задач и такой насос выбирайте. 

Не забываете подписываться на канал и ставить лайки.