"УМНЫЙ" двор

[Serquick]

Всем привет.

Вот мой проект для контроля и управлением построек во дворе, может кому пригодится.
Проект собран на микроконтроллере ESP32.
Управление через Virtuino Modbus.
В проекте есть microSD на которую сохраняются данные с датчика HTU21 «Улица» и DS18B20 «Бассейн» с возможностью вывода графика. В программе экран «Бассейн». В Веб http://193.168.1.100. Нужно подключение ESP к интернет. В проекте настроить (Клиент).


Пробежимся по комплектующим и схеме подключения.

МК ESP-32 DevKit V1
https://arduino.ua/ru/prod3990-wi-fi-mo ... 1-s-esp-32
Real Time Clock Модуль на DS3231SN
https://arduino.ua/ru/prod1142-real-tim ... koi-ds3231
Модуль microSD карты
https://arduino.ua/ru/prod1601-modyl-micro-sdtf-card
1-канальный реле модуль
https://www.mini-tech.com.ua/1-kanalnij ... razvyazkoy
Температурный датчик водонепроницаемый DS18B20
https://arduino.ua/ru/prod414-temperaty ... ii-ds18b20
Датчик температуры и влажности DHT11 модуль
https://www.mini-tech.com.ua/modul-datc ... osti-dht11
Датчик влажности и температуры GY-21 HTU21
https://arduino.ua/ru/prod1222-datchik- ... emperatyri
Емкостный датчик влажности почвы
https://arduino.ua/ru/prod2755-emkostni ... sti-pochvi
Датчик дождя, влаги, снега
https://arduino.ua/ru/prod562-datchik-d ... lagi-snega
Сервопривод MG996R 15 кг
https://arduino.ua/ru/prod272-servoprivod-mg996r-15-kg

Схема.png

По схеме. Соединяем как на рисунке, на серво и реле подаём 5В, а на все датчики и модули 3.3В от стабилизатора на плате. Не забываем резистор 4.7К между «+» и входом «OneWire» DS18B20.

virtuino_logo_1280_modbus.png

Так выглядит «ОСНОВНОЙ» экран без подключения к ESP.

Screenshot_1.png

[spoiler]Верхнюю «Панель подключения» можно отключить.

Screenshot_2.png

[/spoiler]

Так с подключенной ESP.

Screenshot_3.png

[Serquick]

Экран «ТЕПЛИЦА».

Screenshot_4.png

Screenshot_13.png

Время таймера и кнопка запуска/остановки капельного полива.

Screenshot_14.png

Время таймера и кнопка открытия/закрытия двери теплицы.

Screenshot_15.png

Настройки полива:
1 строка - полив по датчику влажности земли;
2-3 строка - полив по таймеру;
4 строка - точная регулировка крана из серво привода. https://flprog.ru/user_projects/automat ... erez-wifi/

 

Screenshot_16.png

Открытие/закрытие двери теплицы.

[Serquick]

Экран «БАССЕЙН»

Screenshot_5.png

Screenshot_17.png

Нажатием на значок включаем/выключаем постоянную роботу насоса солнечного коллектора.

Screenshot_18.png

Включаем/выключаем постоянную роботу фильтра бассейна.

Screenshot_19.png

1 строка - таймер вкл./выкл. фильтра бассейна.
2 строка - насос коллектора будет работать пока температура в коллекторе будет выше чем в бассейне на 1℃.



«ГРАФИК». Работает только при подключении ESP к Интернет.

Screenshot_22.png

Screenshot_29.png

График в Virtuino

Screenshot_28.png

График в Chrome
Красная линия – Улица.
Белая линия с синей заливкой — Бассейн.

[Serquick]

Экран «ПОГРЕБ».

Screenshot_6.png

Screenshot_20.png

Включаем/выключаем постоянную роботу канального вентилятора.

Screenshot_21.png

1 строка - приделы включения/выключения вентилятора по температуре, нужен для того если на улице будет горячий/ледяной воздух, а при работе вентиляции от него будет поднимется/опускаться температура в погребе.
2 строка - работа вентиляции по влажности в погребе.
3 строка - таймер.



Экран «БУДКА»

Screenshot_7.png

Screenshot_23.png

Нажатием на значок включаем/выключаем постоянную роботу обогревателя.

Screenshot_24.png

1 строка - работа обогревателя по температуре;
2 строка - работа по таймеру;
3 строка - включение по срабатыванию датчика дождя, время работы указано в часах.

[Serquick]

Экран «КАЛИБРОВКА»

Screenshot_8.jpg

Экран «КАЛИБРОВКА» включается нажатием и удержанием 2-3 сек на «ОСНОВНОМ» экране.

Screenshot_11.png

Время и дата настраивается аналогично. День недели тоже устанавливать в ручную.

Screenshot_25.png

Устанавливает максимальный (100%) уровень влажности. Берем стакан с водой на половину пустым/наполненным ложем датчик DHT11 в стакан так что бы он не касался воды. Накрываем плотно рукой или крышкой, ждём 20-30 сек. Нажимаем кнопку на против датчика. Так калибруем каждый из 4 датчиков.

Screenshot_26.png

Сканирование DS18B20. Нажимаем и держим кнопку пока не засветится индикатор зеленым (означает что чтение датчика прошло успешно), отпускаем и снова нажимаем и держим. Каждый датчик при сканировании подключать отдельно. После сканировании всех датчиков, перезагрузить ESP.



«ЗАСТАВКА» Включается в меню «Калибровка». Время включения в секундах.

Screenshot_9.png

Выход на «Основной» экран - коснутся в любом месте экрана заставки.
Индикаторы с лева на право:
1. Работает вентиляция в погребе;
2. Работает обогрев в будке;
3. Дверь в теплице Зеленная – Открыта. Красная – Закрыта;
4. Капельный полив;
5. Работа двигателя солнечного коллектора;
6. Работа фильтра бассейна.



Индикатор подключения к Интернет (Клиент). Опрос раз в минуту.

Screenshot_12.png

Screenshot_27.png

Внизу каждого экрана кроме «Основной» по центру кнопка, это кнопка «СБРОС» настроек по умолчанию. Нужно удерживать 5 сек.

[Serquick]

Из особенностей:

- После «Прошивки» нужно пройти по всем экранам и сбросить их настройки по умолчанию и перезагрузить ESP по питанию;

- MicroSD должна быть чистая. Отформатирована в FAT32, и вставляться при выключенном ESP;

- График будет доступен к просмотру только на следующие сутки после включения. Данные сохраняются на карточку каждые 20 мин;

- Любые настройки на экранах «ТЕПЛИЦА, БАССЕЙН, ПОГРЕБ, БУДКА, КАЛИБРОВКА» проводить только после того как загорятся зеленые индикаторы возле названия вверху. Если не загораются в течении 5 сек., нужно выйти на «Основной» экран и зайти обратно;

- Есть прошивка по воздуху Arduino IDE (OTA).
Порт: ESP32 at 193.168.1.100 (ESP32 Dev Module)
Пароль: 0000

- Если использовать Virtuino на нескольких устройствах, то обязательно выходить из экрана «КАЛИБРОВКА», так как при включении этого экрана, большинство плат в FLProg настроены на отключение!

- Часы на экранах показывают время с DS3231, поэтому в секундах задержка 2-5сек.

- Проект Virtuino настроен на автоматическое подключение при открытии. Так же программа сама открывается после загрузки Android.

ПОКА ВСЕ.

P. S.
Прошивка прошла Beta тест. То есть на столе Наверняка вылезут какие-то косяки во время работы, но это покажет время. Буду исправлять. Всю механику и электрику выложу позже, как все доделаю, и установлю.

[Serquick]

+

[RedSky]

136 переменных - впечатляет. Нет ли тормозов при управлении с виртуино?

[KulibinOrsk]

Как то год назад я одному человеку на подобную тему уже писал и хочу повториться еще раз, может больше людей прочтет и откажется от построения ТАКИХ систем:
Все это красиво и подобное делают для продажи т.к. это не практично все и цепляет за собой практически персональное обслуживание. Объясню:
- представьте вы заболели, уехали, в командировке или еще что то .. вас нет, а контроллер или блок питания или еще что то в системе накрылись. И вся система "упала". Сразу же собака в будке замерзла, куры замерзли, теплица так же и т.п.
Т.е. любое непредвиденное действие и вся система рассыпается. Знаете её только вы. Наладить и восстановить НИКТО не сможет.
В прошлом году я писал человеку который хотел систему отопления в доме заточить на один контроллер. Все сделать красиво, но поставить под удар семью. Надеюсь он все же прислушался и сделал раздельные модули.
В таких случаях не нужно экономить на модулях и блоках питания.
Один рабочий узел должен сам себя питать, работать по программе и не убивать остальные узлы схемы.
Для таких систем необходимо использовать распределенную систему.

[olddolin]

[ref]KulibinOrsk[/ref], Подпишусь под каждым словом, потому как, испытал это на себе и не раз. В прошлом году делали мне операцию, там же подцепил какую-то заразу по всем симптомам похожую на ковид, а было это в начале прошлого года. ну и вот, лежу себе спокойненько подыхаю и вдруг сообщение от жены. "НЕТ ВОДЫ". А у меня всё это хозяйство на овеновском ПР200. Ну и как мне ей обьяснить что нужно нажать чтобы протестировать систему, хотя всё предусмотрено.
К чести жены, кое как поняла и нашли бяку, но чего мне это стоило.
Так что проект интересный, автору уважение и почёт, но в своём доме нужно предусматривать ручное управление если уж автоматизируете, где это возможно, разумеется.

[Serquick]

136 переменных - впечатляет. Нет ли тормозов при управлении с виртуино?

Тормоза есть с выводом секунд я писал в описании, а так вкл/выкл срабатывает моментом, вывод температуры ну 1-2 сек и то как определить виртуино или датчик тупит

[Serquick]

Как то год назад я одному человеку на подобную тему уже писал и хочу повториться еще раз, может больше людей прочтет и откажется от построения ТАКИХ систем:
Все это красиво и подобное делают для продажи т.к. это не практично все и цепляет за собой практически персональное обслуживание. Объясню:
- представьте вы заболели, уехали, в командировке или еще что то .. вас нет, а контроллер или блок питания или еще что то в системе накрылись. И вся система "упала". Сразу же собака в будке замерзла, куры замерзли, теплица так же и т.п.
Т.е. любое непредвиденное действие и вся система рассыпается. Знаете её только вы. Наладить и восстановить НИКТО не сможет.
В прошлом году я писал человеку который хотел систему отопления в доме заточить на один контроллер. Все сделать красиво, но поставить под удар семью. Надеюсь он все же прислушался и сделал раздельные модули.
В таких случаях не нужно экономить на модулях и блоках питания.
Один рабочий узел должен сам себя питать, работать по программе и не убивать остальные узлы схемы.
Для таких систем необходимо использовать распределенную систему.

Этот проект не принесет ни каких критических проблем при поломке:
- теплица будет организованный ручной полив, открывание двери:;
- бассейн рядом будет розетка обычная, включил в нее и все, сейчас так и работает;
- погреб тоже розетка, глюконет МК включил и работает;
- собака не замерзнет, это доп. функция обогрев, в данный момент и без него обходится
- брудер, чисто контроль температуры для удобства что-бы не бегать часто;
Этот проект - это просто для удобства и для себя лично, даже больше для контроля чем управления.
Да была мысль сделать на 2-3 МК.
Попробую пока на одном, если часто будет проблемы, переведу на несколько.

[JonyBest]

Один рабочий узел должен сам себя питать, работать по программе и не убивать остальные узлы схемы.
Для таких систем необходимо использовать распределенную систему.

Направление идеи полностью поддерживаю! Статистику лучше собирать на сервере. В системе flprog довольно просто создать блоки на каждом направлении. Объединить их через скаду или еще лучше, через Home Assistant. Будет гибкость использования и независимая работа...
От себя добавлю, если чуть вникнуть как настроить Home Assistant - открываются такие возможности... Например все датчики вывести на Алису - можно будет спросить какая температура и влажность в курятнике. Или аварии выводить голосом. За счет того что Home Assistant поддерживает множество протоколов, можно привязать все умные устройства в доме.

[bsn]

В системе flprog довольно просто создать блоки на каждом направлении. Объединить их через скаду

Полностью согласен.

или еще лучше, через Home Assistant. Будет гибкость использования и независимая работа...

Насчёт независимой работы - большой вопрос. Метеорологические события последних дней показывают, что инертнет и другие цивилизационные плюшки, могут неожиданно и пропасть:
https://habr.com/ru/post/543494/
Если даже вы смогли заранее создать свою собственную резервную энергетическую установку - то, в варианте с интернетозависимым управлением, грош цена всем вашим трудам. Считаю что идеальная скада должна уметь работать без подключения к интернету.

[pasha71]

[ref]bsn[/ref], полностью Вас поддерживаю и опираюсь на свой собственный плачевный опыт. Интернет - это всё игрушки если дело касается производства. Через интернет можно понаблюдать там, но управлять ни в коем случае. Попал я с этим в такой маргарин что ну его на фиг. При том скада лицензионная не хухры мухры. Хорошо что вовремя сообразил и по тихому в бешенном темпе переделал. Потому просто не советую уж очень полагаться на интернет и иже с ним

[sergserg]

Метеорологические события последних дней показывают, что инертнет и другие цивилизационные плюшки, могут неожиданно и пропасть

Ну у них есть Starlink на этот случай

[Dmabst]

Если уж "Умный двор" на Virtuino, то не modbus, а MQTT с SSL и сертификатами. Локальный брокер на роутере (хороши Keenetic - перешивать не нужно) или одноплатнике. Мост между локальным и облачным брокером. На все сделать бесперебойное питание, лучше на свинцовом аккумуляторе, для большей автономности. В случае отсутствия сети по Ethernet, предусмотреть автоматическое переключение на точку доступа, раздаваемую смартфоном. Который в свою очередь переключается программой MacroDroid.
Будете мониторить и управлять из любой точки, где есть интернет.
Домочадцам на смартфоны следует установить Virtuino viewer. Распечатать в нескольких экземплярах инструкцию, продублировать ее в фотокопии на их смартфонах и email.
SD карта для логирования необязательна. У Virtuino есть возможность сохранять любые логи на смартфоны (SQLite), практически в любом количестве. Даже преобразовывать в формат xls прямо в Virtuino. Только нужно выбрать период их хранения.
В Virtuino есть несколько недоработанных моментов: при сворачивании окна разрывается связь с брокером, чрезвычайно информативные графики через время перестают обновляться автоматически (для просмотра новых значений их нужно смещать вручную) и еще некоторые моменты.
Лучше дополнительно установить программу MQTTAlert. Бесплатна, мониторит в любом состоянии, есть автостарт при включении смартфона и, самое главное, можно выбрать для озвучивания сигнализации свои звуковые файлы и зацикливать их. Кстати, и логи по переменным аналогично хранит и конвертирует в xls.

[Serquick]

[ref]Dmabst[/ref], Спасибо за советы
Это мой первый опыт работы с Virtuino. Пока освоил modbus, а MQTT с SSL в перспективе.

Будете мониторить и управлять из любой точки, где есть интернет.

Этот проект больше для локального мониторинга, чем управления

[Rovki]

[ref]Dmabst[/ref], Спасибо за советы
Это мой первый опыт работы с Virtuino. Пока освоил modbus, а MQTT с SSL в перспективе.

Будете мониторить и управлять из любой точки, где есть интернет.

Этот проект больше для локального мониторинга, чем управления

Локально хорошо , а если отпуск, больница(не дай Бог) ...Быть привязанным, переживать ...Это как с телефоном- когда не было их ,раз в месяц дети позвонят и хорошо ,а теперь... Это я к тому , что привыкнешь мониторить локально, а потом уехал и думаешь, а как там?

Отправлено спустя 10 минут 23 секунды:
И еще о подходе к проектированию- тянуть провода от датчиков и реле(теплица, бассейн ,итд) в одно место (МК). Я за распределенные системы с возможностью агрегатировать ее.

[Serquick]

Локально хорошо , а если отпуск, больница(не дай Бог) ...Быть привязанным, переживать ...Это как с телефоном- когда не было их ,раз в месяц дети позвонят и хорошо ,а теперь... Это я к тому , что привыкнешь мониторить локально, а потом уехал и думаешь, а как там?

Про это пока не задумывался. Может и правда задуматься о удаленном доступе

И еще о подходе к проектированию- тянуть провода от датчиков и реле(теплица, бассейн ,итд) в одно место (МК). Я за распределенные системы с возможностью агрегатировать ее.

Есть такой нюанс.
Что будет с сетью в грозу? У меня уже не раз вылетал роутер. Так что как по мне, провода надежней
Это побегай после каждой грозы и перезагрузи каждую esp в случаи чего, а тут одна плата, раз и готово