Умная теплица Митлайдера

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Задумал сделать теплицу. Захотелось не простую, а чтобы была максимально функциональной.
Для всех, кто желает повторить мой проект “Умная теплица”. Особенно это будет полезно тем, у кого нет возможности постоянно находится на своей даче, или тем кто особо забывчивый.
Почитал, посмотрел. Выбор пал на теплицу Митлайдера. Так как ветра у нас бывают сильные, было решено соорудить ее на ленточном фундаменте. Заодно защита от кротов, которые порядком достали. Фотографий на этапе строительства не много, да и описывать ход строительства нет особого смысла. Многие скажут дорого, никогда не окупится. Но делал я ее больше для души, от любви к искуству. Весь процесс от заливки фундамента, до написания программы, доставил огромное удовольствие .
До этого никогда не занимался строительством теплиц. Что бы ненаделать ошибок, пришлось перечитать много литературы. К моему удивлению, даже выбор поликарбоната и комплектующих к нему должен иметь системный подход. Техническое задание для себя определил так - Размер теплицы 3,3х8м. Высота в проходе 1,9 м. Весь каркас из профильной трубы 20х40х1,5. Итак поехали!

Ставим опалубку.


Заливаем фундамент.


Варим каркас


Готовый вариант.
Поликарбонат на стенках Polygal практичный - 6мм. На перекрытиях поликарбонат потолще, Polygal стандарт – 6мм.



Вид изнутри


Теплица готова! Теперь пришло время автоматизировать ее. Любой пользователь у которого руки растут из правильного места и кого есть опыт общения с паяльником, есть желание, вполне в состоянии повторить мой проект.
Управление “Умной теплицей” осуществляется через браузер вашего компьютера или смартфона. Подключение к контроллеру по WiFi. Очень удобно сидя на работе контролировать микроклимат, как в теплице, так и снаружи. Данный проект позволяет управлять двумя группами форточек, верхними и нижними. Порог открывания и закрывания каждой из групп вы устанавливаете самостоятельно. Полив осуществляется по таймеру. В панели управления устанавливаете цикличность времени включения и продолжительность полива. Управление на три группы полива.
Проект очень гибкий, если вы владеете языком С+, то не составит особого труда добавить любой функционал. Например, включение насоса для закачки поливной ёмкости. Добавить включение ламп досветки при недостатке освещения, включение подогрева и. т. д.

Интерфейс панели управления выглядит так



На данный момент у меня катастрофически не хватает времени на это. Буду очень рад, если кто-то подключится к моему проекту и станет его соавтором.
Оговорюсь, что питание 220 вольт заводить в теплицу весьма не желательно по соображением безопасности. Поэтому выбор пал на 24х вольтовою “бортовую” сеть. Ссылки на приобретение комплектующих я буду давать по ходу текста.

Блок питания на 24 в. я разместил в гараже на стене, запитав его через автомат на 1А. Медным двухжильным проводом 24 вольта завел в теплицу.

Продолжение следует...

 

В обычной пластиковой распределительной коробке разместил всю электронику. Приобрести можно в любом магазине электротоваров.


Теперь сердце, это контроллер управления со встроенным модулем WiFi модулем, легендарный ESP-32. Можно так же реализовать на ESP8266
Приобреталось тут: https://aliexpress.ru/item/32835521420.html



Печатную плату разводил самостоятельно. Гербер файлы отправил китайским братьям на изготовление и через три недели получил вот такие красивые платы заводского изготовления.
Есть еще в запасе, если кому нужно обращайтесь в личку.



Питание контроллера и блока реле осуществляется напряжением 5в. Получаем его с помощью стабилизатора из 24х вольт. Приобрести можно здесь https://aliexpress.ru/item/32582826097.html


Управление исполнительными механизмами осуществляется посредством блока реле на 5 вольт. Я использовал блок на 8 реле. Релюшки бывают как прямого, так и инверсного исполнения, подойдут и те и другие. Но если будете использовать инверсионные, то при подключении исполнительных механизмов это необходимо это учитывать. https://aliexpress.ru/item/1005001714620325.html


Принципиальная схема очень простая. Датчики такие:

Снаружи теплицы:
DTH-22- датчик температуры и влажности воздуха. https://aliexpress.ru/item/4001253052707.html

Внутри теплицы:
BME280- температура, влажность, атм. давление. https://aliexpress.ru/item/32864975624.html
GY-30 датчик освещенности. https://aliexpress.ru/item/1005001724882359.html
Почва: DS18B20 датчик температуры почвы. https://aliexpress.ru/item/1619430110.html
SoilMoistureSensor (датчик влажности почвы) https://aliexpress.ru/item/1005002095375528.html

Еще для сборки понадобятся перемычки и раъемы.
Перемычки: https://aliexpress.ru/item/32835984781.html
Штыревой разъем (мама) https://aliexpress.ru/item/32656747794.html

На печатной плате всё пронумеровано, так что монтаж не покажется сложным.


В сборе контроллер управления выглядит так.


Продолжение следует...

 

Все актуаторы на 24 вольта.
400 мм. /2 шт, устанавливаются на открывание нижних форточек.
700 мм./1шт, открывание верхней форточки.
Актуаторы и блок питания на 24 в. можно приобрести тут https://aliexpress.ru/item/4001309238884.html


Полив выведен на капельные ленты. Управляется электромагнитными клапанами так-же на 24 вольта. https://aliexpress.ru/item/33020037257.html


Прошивку контроллера выкладывать нет смысла. Если кто желает повторить, обращайтесь в личку. Как прошивать и чем прошивать могу пояснить отдельно. Вне рамках данного форума.

Как это работает, видно на видео.



Желаю удачи!

 

Полив выведен на капельные ленты. Управляется электромагнитными клапанами так-же на 24 вольта. https://aliexpress.ru/item/33020037257.html

Неработают как нужно эти клапана если нет давления.
А для чего у Вас кронштейны на форточках ?

 

Не плохая реализация @Humaxoid молодец!

Правда те же форточки дешевле и проще гидроцилиндрами открывать, электричества не нужно совсем и ломаться там нечему, все автоматически происходит по температуре в теплице, есть возможность настраивать по температуре форточки с точностью до градуса. Продают их так же на алиэкспресс и весь привод выглядит так:



По форточкам снизу при такой реализации большая парусность, при сильном ветре их вырывать будет, при желании можно поменять конструкцию с тягами, это не сложно и открывать их так же одним приводом, только давить привод вниз будет и открываться форточки будут как верхние. так что ветер и осадки особо не страшны, а можно и жалюзи вместо форточек сделать. Вариаций при желании много.

По поливу можно проще все сделать с практически тем же функционалом, ставится китайский шаровый программируемый таймер полива, он до 8 раз в день поливать может, работает от емкости, давления не нужно, программируется так как автор темы задумал в своем интерфейсе, работает от двух батареек формата ААА, хватает их на два-три месяца если поливать каждый день по 6 раз, это 12 включений в сутки. При желании сейчас появились в продаже таймеры которые через вайфай и блютуз работают, управляются со смартфона.
По поливу менять программу особо не нужно, поливаем растения регулярно и они рады. Для примера в этом сезоне поливал арбузы и дыни постоянно, по 6 раз в день и все прекрасно получилось, по арбузу плод был 11кг и это в Москве, арбуз на своих корнях, многие вообще думают что арбузы и дыни у нас не растут.

 

У меня от водопровода. Спасибо что предупредили. А то как раз собирался по весне переводить полив на накопительную ёмкость. Если так, то как бы не пришлось менять клапана.

Это противовесы для верхней форточки. Вес расчитан так что форточка без привода уравновешена. Нагрузка на привод минимальная.

 

Я делаю проект с заделом на будущее. Открывание форточек и полив, это не всё. Хочу потом автоматизировать по максимуму. Включение досветки, распылительные форсунки для повышения влажности в теплице (для огурцов), включение насоса для наполнения накопительной емкости. Всем этим помимо актоматики, можно вручную удаленно управлять с любой точки мира). Гидроцилиндры так не умеют.

Ветра у нас бывают очень сильные. Проблем пока не наблюдалось.

Есть у меня такой, я его на открытом грунте использую.

 

Механизм открывание форточки возможен в четырех вариантах.

1. Открывание по типу “жалюзи”:
Достоинство- не большая нагрузка на привод.
Недостаток- не достаточный отток горячего воздуха, осадки по открытой форточке будут стекать в теплицу,

2. Открывание вниз:
Достоинство- хороший отток горячего воздуха.
Недостаток- осадки по открытой форточке будут стекать в теплицу, большая нагрузка на привод.

3. Открывание вверх:
Достоинство- хороший отток горячего воздуха.
Недостаток- большая нагрузка на привод.

4. Открывание вверх с противовесом:
Достоинство- хороший отток горячего воздуха, низкая нагрузка на привод.
Недостатки- нет.

 

@Humaxoid, задача форточек сбрасывать лишнюю температуру, при гидроцилиндрах они всегда открыты практически, закрывать их принудительно нет необходимости. Когда дождь на улице они сами закроются. Следить за ними не нужно.
У вас задача завязать все вместе на одну программу, поэтому такая реализация, а если задача просто автоматизировать процесс можно и не усложнять.

 

Интересно было бы узнать алгоритм работы форточек в зависимости от освещенности. Реагируют на каждое облачко?

 

Нет, не реагирует. Выставляется температурный диапазон. Например 27 гр. на открывание и 23 на закрывание. Следовательно форточка начнет открыватся если температура превысит 27 градусов. Останется в открытом состоянии пока температура не упадет ниже 23х градусов. Специально задумано два порога, нижний и верхний. В противном случае с одним температурным порогом могли бы возникнуть проблемы на приграничных температурах.

 

1. Жалюзи ставятся наоборот и никаких заливаний в теплицу не бывает в любой ливень. У меня фрамуги высотой до метра и шириной 2 метра. На старой теплице (дальняя на снимке) такое крепление с 2009 года служит и точно такое на новой сделал.
4. с любым противовесом такое крепление будет безбожно ветром болтать и долго оно не прослужит. Сделаешь тяжёлый противовес с большим рычагом, тогда будет сильная нагрузка на привод и возвратная пружина должна быть мощной.

 

Пример не из жизни Открывать форточки нужно уже при 18-20 градусах и закрывать их в этом диапазоне. Тогда дождь на улице не страшен, температура при нем падает и форточки закрыты. Вам с электроникой можно датчик дождя поставить, а гидроцилиндры закрываются сами. Больше 30 градусов в теплице опасно иметь, пыльца у тех же томатов стерильной станет и урожая не будет. Если нижним форточкам поставить границу в 27 градусов, то сверху будет под 40-50, пыльца у арбузов станет стерильной. Это нужно учитывать обязательно. Перегревать растения не нужно. В теплице при полностью открытых форточках все равно будет жарче чем на улице.