Умная теплица на Arduino: датчики, полив, вентилятор и код

Умная теплица на Arduino — это система автоматизации, в которой Arduino или ESP32 измеряет температуру и влажность воздуха, влажность почвы и освещённость в теплице и сама включает вентилятор, нагреватель, водяной насос и фитосветодиоды. Это одна из самых популярных тем для научных выставок, школьных конкурсов и уроков технологии, потому что результат хорошо виден: подсохла почва — запускается насос, стало жарко внутри — крутится вентилятор, наступил вечер — загораются светодиоды. А ещё между макетом теплицы из контейнера для хранения и настоящей мини-теплицей на балконе почти нет разницы ни в схеме, ни в коде.

В этом руководстве мы начинаем с того, что на самом деле нужно растениям, а затем шаг за шагом собираем макет теплицы: список деталей и примерная стоимость, подключение датчиков (DHT22, ёмкостный датчик влажности почвы, LDR) и исполнительных устройств (вентилятор, нагреватель, насос и светодиоды через реле и MOSFET), план питания и таблица пинов. Дальше разбираем логику порогов и гистерезиса, которая не даёт реле постоянно щёлкать, полный код Arduino без delay() и дисплей LCD 16x2. В последних разделах — как следить за теплицей с телефона через ESP32, версия на MicroPython для Raspberry Pi Pico, советы для школьных презентаций и научных выставок и частые ошибки.

Как работает умная теплица?

Каждая умная теплица работает по одному и тому же циклу из четырёх шагов: измерить, решить, выполнить, показать. Датчики измеряют среду: сколько градусов внутри, насколько влажный воздух, не подсохла ли почва, хватает ли света? Arduino сравнивает эти значения с правилами, которые задаёшь ты: «если температура выше 30 °C, включи вентилятор», «если влажность почвы упала ниже 35%, полей». Исполнительные устройства выполняют решение: реле включают и выключают вентилятор, нагреватель и насос, а MOSFET задаёт яркость светодиодной ленты. Наконец, LCD и твой телефон показывают текущее состояние теплицы. Климатические компьютеры в настоящих промышленных теплицах работают ровно по такому же циклу, просто у них больше датчиков и мощнее моторы.

Что нужно растениям? Целевая температура, влажность и свет

Прежде чем писать правила, нужно понять, к чему стремиться. Большинству растений нужна разная температура днём и ночью: небольшое ночное похолодание помогает растению отдыхать. Если влажность долго держится выше 85%, на листьях конденсируется вода и быстро распространяются грибковые болезни вроде плесени и ложной мучнистой росы; поэтому вентилятор в теплице работает не только для охлаждения, но и для удаления лишней влаги. Что касается света, большей части овощной рассады нужно 14–16 часов в сутки, но не меньше важен и тёмный период длиной хотя бы 6–8 часов; если оставлять светодиоды включёнными на всю ночь, растению будет больше вреда, чем пользы. Значения ниже — хороший ориентир для начала; подстрой их под то, что выращиваешь.

Строим макет теплицы

Самый простой и дешёвый корпус — прозрачный пластиковый контейнер для хранения с крышкой: контейнера на 40–60 литров хватит на два-три горшка, он не пропускает воду, а отверстия в нём легко сделать канцелярским ножом или нагретым жалом. Для более реалистичного вида собери каркас из деревянных реек и обшей его прозрачным оргстеклом (акрилом) или листами PETG толщиной 2–3 мм; теплица с двускатной крышей на презентации смотрится гораздо лучше. Размер около 50×35×40 см — хорошая отправная точка. Какой бы корпус ни был выбран, крышка или одна из боковых стенок должна открываться: внутрь придётся залезать рукой, чтобы полить растения, переставить датчик и поправить провода.

• Электроника снаружи: внутри теплицы влажно, а по утрам на стенках конденсируется вода. Размести Arduino, модуль реле и блок питания в отдельной коробке снаружи теплицы; внутри остаются только датчики, вентилятор, нагреватель, шланг насоса и светодиоды.
• Вентиляция: тёплый воздух поднимается вверх, поэтому установи вентилятор в верхней части одной из коротких стенок так, чтобы он выдувал воздух наружу. В нижней части противоположной стенки прорежь приточное отверстие размером с вентилятор и закрой его москитной сеткой; тогда свежий воздух входит снизу, а тёплый и влажный уходит сверху.
• Нагреватель: закрепи нагреватель у дна на алюминиевой пластине или керамической плитке, не ближе 5 см к пластиковым стенкам и растениям. Поднимаясь, тёплый воздух расходится по всей теплице.
• Светодиодное освещение: приклей светодиодную ленту к внутренней стороне крышки, на 15–30 см выше растений. Если закрепить ленту на тонком алюминиевом профиле, она лучше отводит тепло, а клей со временем не отходит.
• Датчики: размести DHT22 на высоте растений там, куда не попадает прямое солнце или свет светодиодов. Датчик влажности почвы закопай в корневую зону, подальше от края горшка. А вот LDR не должен видеть светодиоды: вынеси его наружу, на крышу теплицы, лицом к небу.
• Бак для воды: для насоса и поплавка хватит ёмкости на 1–2 литра. Поставь под горшки поддоны: лишняя вода соберётся в поддоне, а не разольётся лужей по дну контейнера.

Список деталей и стоимость

Цены у продавцов сильно различаются, поэтому вместо точных цифр — примерный бюджет. Без учёта платы базовая версия (DHT22, датчик влажности почвы, LDR, 2-канальное реле, насос и вентилятор на 5 V) обычно обходится примерно в 25–40 $. Полная версия с нагревателем, светодиодной лентой, LCD, блоком питания 12 V, LM2596, поплавковым датчиком и корпусом обычно выходит около 70–120 $; основная часть бюджета уходит на плату, блок питания, дисплей и корпус. Если есть стартовый набор Arduino, плата, макетная плата, провода, LDR, резисторы, а часто и LCD уже в наличии. При скромном бюджете оставь нагреватель и светодиоды на второй этап: полив и вентиляция сами по себе уже дают осмысленный рабочий проект.

Датчики: DHT22, датчик влажности почвы и LDR

Для теплицы советуем DHT22 (AM2302). Он немного дороже DHT11, зато измеряет температуру от −40 до 80 °C с точностью ±0,5 °C и влажность во всём диапазоне 0–100% с точностью около ±2%; DHT11 точен лишь до ±2 °C в пределах от 0 до 50 °C и не видит влажность выше 90%. Утром влажность в теплице может подняться выше 90%, а зимой температура может опуститься ниже нуля, так что DHT22 подходит гораздо лучше. Опрашивать датчик можно не чаще одного раза в 2 секунды, поэтому код читает его каждые 2,5 секунды. Если поставить датчик туда, где на него прямо светит солнце или светодиоды, его корпус нагреется и он будет показывать на несколько градусов больше, чем температура воздуха; этого не случится, если затенить датчик белым колпачком с отверстиями. Подключение и библиотеки описаны в статье о датчиках температуры и влажности DHT11 и DHT22.

Для влажности почвы выбирай ёмкостный датчик. У дешёвых резистивных датчиков (YL-69, FC-28) два металлических щупа напрямую контактируют с почвой, и при постоянном питании их за несколько недель разъедает электролиз; для системы, которая будет работать месяцами, они не годятся. Электрод ёмкостного датчика покрыт защитным слоем, так что металл с почвой не соприкасается. Выход у него аналоговый и уменьшается по мере увлажнения почвы: на Uno датчик в воздухе даёт примерно 500–600, а опущенный в воду — около 250–300. Эти числа отличаются от датчика к датчику, поэтому перед загрузкой основного кода посмотри в мониторе порта значения своего датчика в воздухе и в воде и впиши их в константы SOIL_DRY_RAW и SOIL_WET_RAW. Код переводит эти два значения в 0–100% с помощью map(). Подробнее — в статье о датчике влажности почвы.

Для освещённости хватит фоторезистора LDR (GL5528) из набора. Подключи LDR делителем напряжения с резистором 10 kΩ: 5V → LDR → A1 → 10 kΩ → GND. Чем больше света, тем меньше сопротивление LDR и тем выше значение на A1; код тоже переводит его в 0–100% по двум числам, измеренным в темноте и на солнце. LDR — не точный люксметр, но на вопрос «стемнело ли, пасмурно или солнечно?» он отвечает надёжно. Для более точных измерений освещённости можно перейти на I2C-датчик освещённости, например BH1750. Расчёт делителя удобно сделать в утилите делителя напряжения, а подробности есть в статье о фоторезисторе LDR.

Исполнительные устройства: реле или MOSFET?

Пин Arduino может отдать всего около 20 mA, а вентилятор, нагреватель, насос и светодиодная лента потребляют сотни миллиампер или даже несколько ампер. Поэтому каждая нагрузка подключается либо через реле, либо через MOSFET. Реле — это механический выключатель: оно включает и выключает нагрузку в полностью отдельной цепи, переменного или постоянного тока, но умеет только «вкл/выкл», щёлкает при каждом переключении, а ресурс его контактов ограничен. MOSFET — бесшумный электронный ключ; он работает только с нагрузками постоянного тока, но переключается сотни раз в секунду и поэтому может задавать яркость и скорость с помощью ШИМ (PWM). В этом проекте для нагревателя, вентилятора и насоса используется 4-канальный модуль реле, а для яркости светодиодной ленты — MOSFET.

В зависимости от высоты шланга погружной мини-насос подаёт примерно 1–1,5 литра в минуту, так что 3-секундный импульс даёт горшку 50–75 мл воды. Поэтому насос не работает непрерывно, «пока почва не намокнет», а включается короткими импульсами: полить 3 секунды, подождать 60 секунд, пока вода впитается, и снова измерить. Если бы датчик опрашивался снова раньше, чем до него дойдёт вода, почва всё ещё выглядела бы сухой, и насос работал бы, пока горшок не переполнится. Насос, работающий всухую, перегревается и выходит из строя за считаные минуты; поплавковый датчик в баке блокирует насос, когда вода заканчивается. При каждой остановке мотора его обмотка выдаёт выброс обратного напряжения; диод, включённый в обратном направлении параллельно клеммам насоса (1N5819 или 1N4007, полоской к плюсу), защищает от этих помех и контакты реле, и Arduino. Выбор насоса и способы управления им описаны в статье о мини-насосе для воды.

Для обогрева используй PTC-нагреватель на 12 V. Сопротивление керамических PTC-элементов (с положительным температурным коэффициентом) растёт по мере нагрева, поэтому температура их поверхности сама ограничивается на заданном уровне; это гораздо безопаснее открытой раскалённой спирали. Для пластикового корпуса выбирай низкотемпературную модель, у которой поверхность нагревается не выше примерно 80 °C. Нагреватель на 24 W при 12 V по формуле P = V × I потребляет 2 A; в первые секунды, пока он холодный, ток несколько выше. Для освещения подойдёт красно-синяя фитолента или светодиодная лента холодного белого света; для фотосинтеза растения используют в основном красный (около 660 нм) и синий (около 450 нм) свет. Управляй лентой через MOSFET с логическим уровнем управления, например IRLZ44N: затвор подключается к D9 через резистор 220 Ω и к GND через резистор 100 kΩ; плюс ленты идёт на 12 V, минус — на сток MOSFET, а исток — на GND. Обычные модули MOSFET вроде IRF520 при напряжении на затворе 5 V открываются не полностью и греются при нагрузке в несколько ампер; подробности — в статье об использовании MOSFET с Arduino. Ток и мощность можно посчитать в калькуляторе закона Ома.

План питания: шины 12 V и 5 V

Самые частые проблемы умных теплиц («Arduino перезагружается, когда работает насос», «на LCD появляются странные символы») связаны с питанием. Самое чистое решение — взять две шины от одного блока питания 12 V 5 A. Шина 12 V напрямую питает нагреватель, вентиляторы и светодиодную ленту, а также идёт на гнездо питания (DC) Arduino Uno. Те же 12 V подаются на понижающий преобразователь LM2596, настроенный на 5 V; от этой шины 5 V работают катушки реле, насос и LCD. Если снять перемычку JD-VCC на модуле реле, ток катушек полностью берётся от LM2596, а со стороны Arduino зажигаются только светодиоды оптопар. Датчики (DHT22, датчик влажности почвы и делитель с LDR) питай от собственного пина 5V Arduino: analogRead() измеряет относительно собственных 5 V платы, поэтому питание аналоговых датчиков от того же напряжения делает показания стабильными. Всегда соединяй вместе GND блока питания, LM2596 и Arduino.

Даже если всё работает одновременно, общий ток составляет около 4–4,5 A, так что блок питания 12 V 5 A (60 W) даёт достаточный запас. На практике нагреватель и вентилятор по температуре никогда не работают одновременно, потому что между их порогами большой промежуток. Прежде чем подключать LM2596 к схеме, измерь его выход мультиметром и выставь 5,0 V подстроечным резистором на плате: прямо из коробки он может пропускать почти все 12 V. Во время загрузки кода Arduino можно питать от USB, а в работе — от гнезда DC; для Uno одновременное подключение обоих не страшно. Подробности — в руководстве по питанию Arduino.

Подключение и таблица пинов

В таблице ниже — пины, которые используют три программы из этого руководства. На Uno MOSFET, управляющий светодиодной лентой, подключён к D9 с поддержкой ШИМ; на Uno ШИМ есть только на D3, D5, D6, D9, D10 и D11. Поплавковому датчику и реле ШИМ не нужен. LCD использует только шину I2C (A4 и A5), поэтому занимает очень мало пинов; на Uno остаются свободными A2, A3 и несколько цифровых пинов — для второго датчика почвы или кнопки. На ESP32 аналоговые датчики подключены к пинам ADC1 (GPIO 34 и 35), которые продолжают работать при включённом Wi-Fi. Расположение пинов своей платы можно посмотреть в утилите распиновки.

Пороги и гистерезис: почему реле постоянно щёлкают?

Представь, что вентилятор управляется одним порогом: «включить, если температура выше 30 °C, иначе выключить». Пока температура колеблется между 29,9 и 30,1 °C (а из-за шумов датчика так бывает часто), реле переключается при каждом измерении. Изнашиваются и контакты реле, и мотор вентилятора, а в случае нагревателя при каждом включении лишнюю нагрузку получают ещё и проводка, и блок питания. Решение — гистерезис: для включения и выключения используются два разных порога. Вентилятор включается при 30 °C, но выключается, только когда температура опустится до 27 °C. В мёртвой зоне шириной 3 градуса между ними система сохраняет последнее состояние. По тому же принципу работают комнатные термостаты котлов и холодильники.

Ширина мёртвой зоны — это компромисс: если она слишком узкая, реле всё равно переключается часто, а если слишком широкая, температура уходит далеко от цели. Для начала хорошо подходят около 2–3 °C для температуры, 8–10% для влажности воздуха и 10–15% для влажности почвы. Кроме того, между 19 °C, где выключается нагреватель, и 30 °C, где включается вентилятор, оставлен большой промежуток, чтобы нагреватель и вентилятор по температуре никогда не работали друг против друга. В коде гистерезис живёт в маленькой функции hysteresis(), чтобы не писать его заново для каждого управления: если порог включения больше порога выключения, это значит «включать при росте» (вентилятор), если меньше — «включать при падении» (нагреватель, полив, светодиоды). Если хочется ещё и сгладить выбросы в данных датчиков, загляни в статью о фильтрации данных с датчиков.

Структура кода: измерить, решить, выполнить, показать

Самое важное правило кода теплицы: ни одна задача не ждёт другую. Если после насоса ждать целую минуту с delay(60000), всё это время вентилятор не будет работать, а дисплей не будет обновляться. Поэтому код состоит из маленьких функций, которые отсчитывают время через millis() и отвечают каждая за одно дело; loop() вызывает их по очереди тысячи раз в секунду, и каждая функция что-то делает, только когда пришло её время. Полив — это маленький конечный автомат с тремя состояниями: ожидание (IDLE), полив (PUMPING) и впитывание воды (SOAKING). Все настройки собраны константами в начале кода, так что ради изменения порога не придётся копаться во всём коде. Почему выбран такой подход, объясняют статьи о millis() и delay() и о конечных автоматах на Arduino. Кроме того, в коде есть такие меры безопасности:

• Безопасный запуск: значение «выключено» записывается в пины реле ещё до вызова pinMode(), поэтому реле не щёлкают даже на мгновение, пока Arduino загружается.
• Отказ датчика: если DHT22 не удаётся прочитать три раза подряд, код переходит в безопасное состояние: выключает нагреватель, включает вентилятор и показывает на LCD «Sensor hatasi» (ошибка датчика). Система, которая не знает температуру, ни в коем случае не должна оставлять нагреватель включённым.
• Защита бака: когда поплавковый датчик сообщает, что бак пуст, насос вообще не запускается, а если уже работает — сразу останавливается.
• Защита от перелива: если за один цикл полива после шести импульсов влажность почвы так и не дошла до 50%, возможно, датчик вылез из почвы или соскочил шланг; код прекращает полив и показывает «Sulama hatasi» (ошибка полива). Предупреждение снимается само, как только почва снова становится влажной.
• Запись данных: каждые 10 секунд код выводит показания в монитор порта строкой через запятую (CSV); эти строки можно скопировать и построить по ним графики в Excel.

Пошаговая сборка и проверка

1. Подготовь корпус: прорежь отверстия для вентилятора, притока воздуха, шланга и проводов, а коробку с электроникой поставь снаружи теплицы.
2. Собери шины питания: подключи блок питания 12 V к винтовой клемме, выставь на LM2596 5,0 V по мультиметру и соедини все GND.
3. Подключи I2C LCD и выведи на него какой-нибудь текст. Если дисплей ничего не показывает, попробуй скетч-сканер и подстроечный резистор контраста из статьи об I2C LCD.
4. Добавляй датчики по одному и проверяй их в мониторе порта: запиши показания DHT22, сырое значение датчика почвы в воздухе и в воде и значение LDR в темноте и на солнце.
5. Сначала проверь реле без нагрузки: следи за их светодиодами и прислушивайся к щелчку. Потом подключи вентилятор, насос (при полном баке) и в последнюю очередь нагреватель.
6. Подключи светодиодную ленту через MOSFET и меняй значение analogWrite(), чтобы увидеть, как меняется яркость.
7. Загрузи основной код, впиши свои калибровочные значения в константы и несколько часов погоняй систему под присмотром: нет ли ошибочного полива, реле, которое всё время щёлкает, или детали, которая слишком греется?

Полный код для Arduino Uno

Чтобы скомпилировать код, установи через «Менеджер библиотек» (Library Manager) библиотеку DHT sensor library от Adafruit (вместе с её зависимостью Adafruit Unified Sensor) и библиотеку LiquidCrystal I2C автора Frank de Brabander; Wire входит в состав Arduino IDE. Адрес LCD обычно 0x27, на некоторых модулях — 0x3F. Перед загрузкой впиши измеренные калибровочные значения в константы SOIL_DRY_RAW, SOIL_WET_RAW, LDR_DARK_RAW и LDR_BRIGHT_RAW. Если твой поплавковый датчик в воде размыкается, а не замыкается, задай TANK_OK значение HIGH; если модуль реле с активным HIGH, поменяй местами значения RELAY_ON и RELAY_OFF.

1#include <Wire.h>
2#include <LiquidCrystal_I2C.h>
3#include <DHT.h>
4
5// Pinler / Pins
6const byte DHT_PIN = 2, FLOAT_PIN = 3, PUMP_RELAY = 4, FAN_RELAY = 7, HEATER_RELAY = 8;
7const byte LED_PIN = 9;                          // MOSFET gate (PWM)
8const byte SOIL_PIN = A0, LDR_PIN = A1;
9
10// Kalibrasyon: kendi ölçümlerini yaz / Calibration: write your own readings
11const int SOIL_DRY_RAW = 520, SOIL_WET_RAW = 260;   // havada ve suda / in air and in water
12const int LDR_DARK_RAW = 60, LDR_BRIGHT_RAW = 900;  // karanlık ve güneş / dark and sunlight
13
14// Eşikler (açma, kapama) / Thresholds (on, off)
15const float FAN_ON_C = 30, FAN_OFF_C = 27;       // sıcaklıkta fan / fan on heat
16const float HUM_ON = 85, HUM_OFF = 75;           // nemde fan / fan on humidity
17const float HEAT_ON_C = 16, HEAT_OFF_C = 19;     // ısıtıcı / heater
18const float SOIL_DRY = 35, SOIL_OK = 50;         // sulama başla, dur / start, stop watering
19const float DARK_ON = 25, DARK_OFF = 35;         // ışık % / light %
20
21// Zamanlar / Timing
22const unsigned long READ_MS = 2500;              // DHT22: en az 2 sn / at least 2 s
23const unsigned long PUMP_MS = 3000;              // tek sulama darbesi / one watering pulse
24const unsigned long SOAK_MS = 60000;             // suyun yayılması / let the water soak in
25const byte MAX_PULSES = 6;                       // fazlası arıza / more means a fault
26const unsigned long EXTRA_LIGHT_MS = 4UL * 3600000UL;  // günü 4 saat uzat / extend the day by 4 h
27const byte LED_LEVEL = 200;                      // LED parlaklığı 0-255 / LED brightness 0-255
28const byte RELAY_ON = LOW, RELAY_OFF = HIGH;     // aktif LOW röle / active-LOW relay
29const byte TANK_OK = LOW;                        // şamandıra suyla kapanır / float closes with water
30
31DHT dht(DHT_PIN, DHT22);
32LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
33
34float tempC = NAN, hum = NAN, soil = 0, light = 0;
35byte dhtErrors = 0, pulses = 0, page = 0;
36bool fanByTemp = false, fanByHum = false, fanOn = false, heaterOn = false;
37bool needWater = false, pumpFault = false, isDark = false, ledOn = false, tankOk = true;
38unsigned long lastRead = 0, lastLcd = 0, lastLog = 0, pumpAt = 0, darkSince = 0;
39
40enum PumpState { IDLE, PUMPING, SOAKING };
41PumpState pumpState = IDLE;
42
43// onAt > offAt: yükselince aç (fan) / turn on when rising (fan)
44// onAt < offAt: düşünce aç (ısıtıcı) / turn on when falling (heater)
45bool hysteresis(bool state, float value, float onAt, float offAt) {
46  if (onAt > offAt) {
47    if (value >= onAt) return true;
48    if (value <= offAt) return false;
49  } else {
50    if (value <= onAt) return true;
51    if (value >= offAt) return false;
52  }
53  return state;                                  // ölü bölgede durumu koru / keep state in the dead band
54}
55
56void setRelay(byte pin, bool on) {
57  digitalWrite(pin, on ? RELAY_ON : RELAY_OFF);
58}
59
60float readPercent(byte pin, int raw0, int raw100) {
61  long sum = 0;
62  for (byte i = 0; i < 10; i++) sum += analogRead(pin);   // 10 ölçüm ortalaması / average of 10
63  long pct = map(sum / 10, raw0, raw100, 0, 100);
64  return constrain(pct, 0, 100);
65}
66
67void setup() {
68  Serial.begin(9600);
69  setRelay(PUMP_RELAY, false);   pinMode(PUMP_RELAY, OUTPUT);    // açılışta kapalı / off at boot
70  setRelay(FAN_RELAY, false);    pinMode(FAN_RELAY, OUTPUT);
71  setRelay(HEATER_RELAY, false); pinMode(HEATER_RELAY, OUTPUT);
72  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
73  pinMode(FLOAT_PIN, INPUT_PULLUP);
74  dht.begin();
75  lcd.init();
76  lcd.backlight();
77  lcd.print(F("BlueGrays Sera"));
78  Serial.println(F("sn,sicaklik,nem,toprak,isik,fan,isitici,pompa,led"));  // CSV başlığı / CSV header
79  delay(2000);                                   // DHT22 açılış süresi / DHT22 start-up time
80  readSensors();
81  lastRead = millis();
82}
83
84void loop() {
85  unsigned long now = millis();
86  if (now - lastRead >= READ_MS) {
87    lastRead = now;
88    readSensors();
89  }
90  controlClimate();
91  controlLight(now);
92  controlPump(now);
93  updateLcd(now);
94  logCsv(now);
95}
96
97// 1) Ölç / Measure
98void readSensors() {
99  float t = dht.readTemperature();
100  float h = dht.readHumidity();
101  if (isnan(t) || isnan(h)) {
102    if (dhtErrors < 255) dhtErrors++;            // okuma hatası / read error
103  } else {
104    tempC = t;
105    hum = h;
106    dhtErrors = 0;
107  }
108  soil = readPercent(SOIL_PIN, SOIL_DRY_RAW, SOIL_WET_RAW);
109  light = readPercent(LDR_PIN, LDR_DARK_RAW, LDR_BRIGHT_RAW);
110  tankOk = digitalRead(FLOAT_PIN) == TANK_OK;
111}
112
113// 2) Fan ve ısıtıcı / Fan and heater
114void controlClimate() {
115  if (dhtErrors >= 3) {                          // sensör yok: güvenli durum / no sensor: safe state
116    heaterOn = false;
117    fanByTemp = true;
118  } else {
119    fanByTemp = hysteresis(fanByTemp, tempC, FAN_ON_C, FAN_OFF_C);
120    fanByHum = hysteresis(fanByHum, hum, HUM_ON, HUM_OFF);
121    heaterOn = hysteresis(heaterOn, tempC, HEAT_ON_C, HEAT_OFF_C);
122  }
123  fanOn = fanByTemp || fanByHum;
124  setRelay(FAN_RELAY, fanOn);
125  setRelay(HEATER_RELAY, heaterOn);
126}
127
128// 3) LED aydınlatma / LED grow light
129void controlLight(unsigned long now) {
130  bool wasDark = isDark;
131  isDark = hysteresis(isDark, light, DARK_ON, DARK_OFF);
132  if (isDark && !wasDark) darkSince = now;      // akşam oldu / dusk detected
133  ledOn = isDark && (now - darkSince < EXTRA_LIGHT_MS);
134  analogWrite(LED_PIN, ledOn ? LED_LEVEL : 0);
135}
136
137// 4) Sulama: darbe + bekleme / Watering: pulse + soak
138void controlPump(unsigned long now) {
139  needWater = hysteresis(needWater, soil, SOIL_DRY, SOIL_OK);
140  if (!needWater) {
141    pulses = 0;
142    pumpFault = false;                           // toprak ıslandı / soil is wet again
143  }
144  switch (pumpState) {
145    case IDLE:
146      if (needWater && tankOk && !pumpFault) {
147        if (pulses >= MAX_PULSES) {
148          pumpFault = true;                      // nem yükselmiyor / moisture is not rising
149        } else {
150          pumpState = PUMPING;
151          pumpAt = now;
152          pulses++;
153        }
154      }
155      break;
156    case PUMPING:
157      if (now - pumpAt >= PUMP_MS || !tankOk) {
158        pumpState = SOAKING;
159        pumpAt = now;
160      }
161      break;
162    case SOAKING:
163      if (now - pumpAt >= SOAK_MS) pumpState = IDLE;
164      break;
165  }
166  setRelay(PUMP_RELAY, pumpState == PUMPING);
167}
168
169// 5) LCD: üç sayfa / three pages
170void updateLcd(unsigned long now) {
171  if (now - lastLcd < 3000) return;
172  lastLcd = now;
173  page = (page + 1) % 3;
174  lcd.clear();
175  if (page == 0) {
176    lcd.print(F("Sicaklik: "));
177    if (isnan(tempC)) lcd.print(F("--")); else lcd.print(tempC, 1);
178    lcd.print('C');
179    lcd.setCursor(0, 1);
180    lcd.print(F("Hava nemi: %"));
181    if (isnan(hum)) lcd.print(F("--")); else lcd.print(hum, 0);
182  } else if (page == 1) {
183    lcd.print(F("Toprak: %"));
184    lcd.print(soil, 0);
185    lcd.setCursor(0, 1);
186    lcd.print(F("Isik: %"));
187    lcd.print(light, 0);
188  } else {
189    lcd.print(F("F:"));  lcd.print(fanOn);
190    lcd.print(F(" I:")); lcd.print(heaterOn);
191    lcd.print(F(" P:")); lcd.print(pumpState == PUMPING);
192    lcd.print(F(" L:")); lcd.print(ledOn);
193    lcd.setCursor(0, 1);
194    if (dhtErrors >= 3) lcd.print(F("Sensor hatasi"));
195    else if (!tankOk) lcd.print(F("Depo bos!"));
196    else if (pumpFault) lcd.print(F("Sulama hatasi"));
197    else lcd.print(F("Sistem normal"));
198  }
199}
200
201// 6) Seri port CSV kaydı / Serial CSV log
202void logCsv(unsigned long now) {
203  if (now - lastLog < 10000) return;
204  lastLog = now;
205  Serial.print(now / 1000);  Serial.print(',');
206  Serial.print(tempC, 1);    Serial.print(',');
207  Serial.print(hum, 0);      Serial.print(',');
208  Serial.print(soil, 0);     Serial.print(',');
209  Serial.print(light, 0);    Serial.print(',');
210  Serial.print(fanOn);       Serial.print(',');
211  Serial.print(heaterOn);    Serial.print(',');
212  Serial.print(pumpState == PUMPING); Serial.print(',');
213  Serial.println(ledOn);
214}

На первой странице LCD — температура и влажность воздуха, на второй — влажность почвы и уровень освещённости, на третьей — состояние устройств: «F:1 I:0 P:0 L:1» означает, что вентилятор работает, нагреватель (I — от турецкого ısıtıcı, «нагреватель») и насос выключены, а светодиоды горят. В нижней строке появляется одно из сообщений: «Sistem normal» (всё в порядке), «Depo bos!» (бак пуст), «Sulama hatasi» (ошибка полива) или «Sensor hatasi» (ошибка датчика); эти строки в коде легко перевести. После компиляции этот код занимает около 31% памяти программ Uno и 25% её ОЗУ, так что места с запасом хватит на второй датчик почвы, зуммер или модуль часов реального времени (RTC). Поскольку у Uno нет настоящих часов, правило для светодиодов работает как «не больше 4 часов после наступления темноты» — хороший способ продлить короткие зимние дни. Если нужно, чтобы светодиоды включались каждый день в заданное время, добавь модуль RTC или перейди на версию для ESP32 ниже.

Мониторинг и полив с телефона через ESP32

У Uno нет Wi-Fi. Если хочется видеть состояние теплицы на телефоне и поливать удалённо, замени «мозг» на ESP32. Код ниже переносит ту же логику управления на ESP32 и запускает небольшой веб-сервер. Подключи телефон к той же сети Wi-Fi, открой в браузере IP-адрес, показанный в мониторе порта, и увидишь температуру, влажность, влажность почвы, освещённость, состояние бака и то, включено или выключено каждое устройство; страница сама обновляется каждые 10 секунд. Кнопка Water now («Полить сейчас») один раз включает насос на 3 секунды, если в баке есть вода. При запуске ESP32 получает время из интернета (NTP), поэтому светодиоды включаются только с 06:00 до 20:00 и только когда снаружи темно, а ночью растения отдыхают.

1#include <WiFi.h>
2#include <WebServer.h>
3#include <DHT.h>
4#include <time.h>
5
6const char* ssid = "AgAdi";                      // Wi-Fi adın / your Wi-Fi name
7const char* password = "Sifre123";               // Wi-Fi şifren / your Wi-Fi password
8
9// Pinler / Pins
10const int DHT_PIN = 4, FLOAT_PIN = 13, PUMP_RELAY = 25, FAN_RELAY = 26, HEATER_RELAY = 27;
11const int LED_PIN = 18;                          // MOSFET gate (PWM)
12const int SOIL_PIN = 34, LDR_PIN = 35;           // ADC1: Wi-Fi açıkken çalışır / works with Wi-Fi on
13
14// Kalibrasyon (0-4095): kendin ölç / Calibration (0-4095): measure your own
15const int SOIL_DRY_RAW = 2800, SOIL_WET_RAW = 1200;
16const int LDR_DARK_RAW = 200, LDR_BRIGHT_RAW = 3800;
17
18// Eşikler (açma, kapama) / Thresholds (on, off)
19const float FAN_ON_C = 30, FAN_OFF_C = 27, HUM_ON = 85, HUM_OFF = 75;
20const float HEAT_ON_C = 16, HEAT_OFF_C = 19, SOIL_DRY = 35, SOIL_OK = 50;
21const float DARK_ON = 25, DARK_OFF = 35;
22const int LIGHT_FROM = 6, LIGHT_TO = 20;         // LED yalnız 06:00-20:00 / LEDs only 06:00-20:00
23
24const unsigned long READ_MS = 2500, PUMP_MS = 3000, SOAK_MS = 60000;
25const unsigned long EXTRA_LIGHT_MS = 4UL * 3600000UL;  // saat yoksa yedek kural / fallback without a clock
26const int MAX_PULSES = 6, LED_LEVEL = 200;
27const int RELAY_ON = LOW, RELAY_OFF = HIGH;      // aktif LOW röle / active-LOW relay
28const int TANK_OK = LOW;                         // şamandıra suyla kapanır / float closes with water
29
30DHT dht(DHT_PIN, DHT22);
31WebServer server(80);
32
33float tempC = NAN, hum = NAN, soil = 0, light = 0;
34int dhtErrors = 0, pulses = 0;
35bool fanByTemp = false, fanByHum = false, fanOn = false, heaterOn = false;
36bool needWater = false, pumpFault = false, isDark = false, ledOn = false, tankOk = true;
37unsigned long lastRead = 0, pumpAt = 0, darkSince = 0;
38
39enum PumpState { IDLE, PUMPING, SOAKING };
40PumpState pumpState = IDLE;
41
42bool hysteresis(bool state, float value, float onAt, float offAt) {
43  if (onAt > offAt) {                            // yükselince aç / turn on when rising
44    if (value >= onAt) return true;
45    if (value <= offAt) return false;
46  } else {                                       // düşünce aç / turn on when falling
47    if (value <= onAt) return true;
48    if (value >= offAt) return false;
49  }
50  return state;
51}
52
53void setRelay(int pin, bool on) {
54  digitalWrite(pin, on ? RELAY_ON : RELAY_OFF);
55}
56
57float readPercent(int pin, int raw0, int raw100) {
58  long sum = 0;
59  for (int i = 0; i < 16; i++) sum += analogRead(pin);    // 16 ölçüm ortalaması / average of 16
60  long pct = map(sum / 16, raw0, raw100, 0, 100);
61  return constrain(pct, 0, 100);
62}
63
64int hourNow() {
65  struct tm t;
66  if (!getLocalTime(&t, 0)) return -1;           // saat henüz yok / time not set yet
67  return t.tm_hour;
68}
69
70void readSensors() {
71  float t = dht.readTemperature();
72  float h = dht.readHumidity();
73  if (isnan(t) || isnan(h)) {
74    dhtErrors++;
75  } else {
76    tempC = t;
77    hum = h;
78    dhtErrors = 0;
79  }
80  soil = readPercent(SOIL_PIN, SOIL_DRY_RAW, SOIL_WET_RAW);
81  light = readPercent(LDR_PIN, LDR_DARK_RAW, LDR_BRIGHT_RAW);
82  tankOk = digitalRead(FLOAT_PIN) == TANK_OK;
83}
84
85void controlClimate() {
86  if (dhtErrors >= 3) {                          // sensör yok: güvenli durum / no sensor: safe state
87    heaterOn = false;
88    fanByTemp = true;
89  } else {
90    fanByTemp = hysteresis(fanByTemp, tempC, FAN_ON_C, FAN_OFF_C);
91    fanByHum = hysteresis(fanByHum, hum, HUM_ON, HUM_OFF);
92    heaterOn = hysteresis(heaterOn, tempC, HEAT_ON_C, HEAT_OFF_C);
93  }
94  fanOn = fanByTemp || fanByHum;
95  setRelay(FAN_RELAY, fanOn);
96  setRelay(HEATER_RELAY, heaterOn);
97}
98
99void controlLight(unsigned long now) {
100  bool wasDark = isDark;
101  isDark = hysteresis(isDark, light, DARK_ON, DARK_OFF);
102  if (isDark && !wasDark) darkSince = now;
103  int h = hourNow();
104  if (h >= 0) ledOn = isDark && h >= LIGHT_FROM && h < LIGHT_TO;   // saat kuralı / clock rule
105  else ledOn = isDark && (now - darkSince < EXTRA_LIGHT_MS);       // yedek kural / fallback rule
106  analogWrite(LED_PIN, ledOn ? LED_LEVEL : 0);
107}
108
109void controlPump(unsigned long now) {
110  needWater = hysteresis(needWater, soil, SOIL_DRY, SOIL_OK);
111  if (!needWater) {
112    pulses = 0;
113    pumpFault = false;
114  }
115  if (pumpState == IDLE && needWater && tankOk && !pumpFault) {
116    if (pulses >= MAX_PULSES) {
117      pumpFault = true;                          // nem yükselmiyor / moisture is not rising
118    } else {
119      pumpState = PUMPING;
120      pumpAt = now;
121      pulses++;
122    }
123  } else if (pumpState == PUMPING && (now - pumpAt >= PUMP_MS || !tankOk)) {
124    pumpState = SOAKING;
125    pumpAt = now;
126  } else if (pumpState == SOAKING && now - pumpAt >= SOAK_MS) {
127    pumpState = IDLE;
128  }
129  setRelay(PUMP_RELAY, pumpState == PUMPING);
130}
131
132String row(const char* name, const String& value) {
133  return String("<tr><td>") + name + "</td><td><b>" + value + "</b></td></tr>";
134}
135
136String onOff(bool on) {
137  return on ? "ON" : "OFF";
138}
139
140void handleRoot() {
141  String html = "<!DOCTYPE html><html><head><meta charset='utf-8'>"
142                "<meta name='viewport' content='width=device-width,initial-scale=1'>"
143                "<meta http-equiv='refresh' content='10'><title>BlueGrays Sera</title>"
144                "<style>body{font-family:sans-serif;max-width:420px;margin:auto;padding:12px}"
145                "td{padding:8px;border-bottom:1px solid #ddd}"
146                "a{display:block;margin-top:16px;padding:16px;border-radius:10px;background:#2e7d32;"
147                "color:#fff;text-align:center;text-decoration:none;font-size:18px}</style>"
148                "</head><body><h2>BlueGrays Sera</h2><table>";
149  html += row("Sıcaklık / Temperature", String(tempC, 1) + " °C");
150  html += row("Hava nemi / Humidity", "%" + String(hum, 0));
151  html += row("Toprak nemi / Soil", "%" + String(soil, 0));
152  html += row("Işık / Light", "%" + String(light, 0));
153  html += row("Fan", onOff(fanOn));
154  html += row("Isıtıcı / Heater", onOff(heaterOn));
155  html += row("Pompa / Pump", onOff(pumpState == PUMPING));
156  html += row("LED", onOff(ledOn));
157  html += row("Depo / Tank", tankOk ? "OK" : "BOŞ / EMPTY");
158  if (pumpFault) html += row("Uyarı / Warning", "Sulama hatası / Watering fault");
159  html += "</table><a href='/water'>Şimdi sula / Water now</a></body></html>";
160  server.send(200, "text/html", html);
161}
162
163void handleWater() {                             // elle tek darbe / one manual pulse
164  if (pumpState == IDLE && tankOk) {
165    pumpState = PUMPING;
166    pumpAt = millis();
167  }
168  server.sendHeader("Location", "/");
169  server.send(303);
170}
171
172void setup() {
173  Serial.begin(115200);
174  setRelay(PUMP_RELAY, false);   pinMode(PUMP_RELAY, OUTPUT);
175  setRelay(FAN_RELAY, false);    pinMode(FAN_RELAY, OUTPUT);
176  setRelay(HEATER_RELAY, false); pinMode(HEATER_RELAY, OUTPUT);
177  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
178  pinMode(FLOAT_PIN, INPUT_PULLUP);
179  dht.begin();
180  WiFi.begin(ssid, password);
181  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
182    delay(500);
183    Serial.print('.');
184  }
185  Serial.println();
186  Serial.println(WiFi.localIP());                // bu adresi telefonda aç / open this address on your phone
187  configTime(3 * 3600, 0, "pool.ntp.org");       // Türkiye UTC+3; kendi saat dilimini yaz / set your own time zone
188  server.on("/", handleRoot);
189  server.on("/water", handleWater);
190  server.begin();
191  readSensors();
192  lastRead = millis();
193}
194
195void loop() {
196  server.handleClient();
197  unsigned long now = millis();
198  if (now - lastRead >= READ_MS) {
199    lastRead = now;
200    readSensors();
201  }
202  controlClimate();
203  controlLight(now);
204  controlPump(now);
205}

Вот что меняется по сравнению с кодом для Uno: АЦП ESP32 12-битный и выдаёт значения от 0 до 4095, поэтому калибровку нужно провести заново; к тому же датчики питаются от 3V3, так что сырые значения тоже будут другими. Часовой пояс задаётся в строке configTime(); для Турции (UTC+3) мы написали 3 × 3600 секунд, и это же значение подходит для московского времени. Для пояса без перехода на летнее время достаточно поменять число часов, а для пояса с переходом замени эту строку на configTzTime() со строкой часового пояса POSIX, например configTzTime("GMT0BST,M3.5.0/1,M10.5.0", "pool.ntp.org") для Великобритании. Если интернета нет или время ещё не получено, правило для светодиодов возвращается к правилу Uno «не больше 4 часов». У страницы нет пароля, так что насос может запустить любой в твоей домашней сети; добавить простой пароль с помощью функции authenticate() библиотеки WebServer — хорошая привычка. Если LCD нужен и на ESP32, функцию updateLcd() из кода для Uno можно перенести без изменений; SDA — это GPIO 21, SCL — GPIO 22.

Для школьной презентации самый надёжный вариант — веб-сервер на ESP32: он не зависит от облачного сервиса и работает в собственной сети, даже если в зале нет интернета. Если хочется заглядывать в теплицу и вне дома, проще всего пойти через Blynk IoT с готовыми шкалами и графиками. Чтобы получать сообщение на телефон, когда бак опустел или температура стала опасной, загляни в руководство о Telegram-боте на ESP32; чтобы собрать данные за несколько недель для отчёта — в статью об ESP32 и Google Таблицах; а чтобы подключить теплицу к настоящей домашней автоматизации — в статью о MQTT и Home Assistant.

Версия на MicroPython для Raspberry Pi Pico

Ту же теплицу можно запустить и на Raspberry Pi Pico в MicroPython. В прошивку MicroPython для Pico уже встроен драйвер DHT, так что копировать дополнительные файлы не нужно. Аналоговые входы — только GP26, GP27 и GP28, а read_u16() возвращает значения от 0 до 65535; калибровочные числа измеряй с учётом этого. Pico работает от 3,3 V, поэтому датчики питай от 3V3, а модуль реле — от VBUS (5 V от USB) или от шины LM2596. Код ниже содержит все правила для вентилятора, нагревателя, светодиодов и полива и выводит значения в окно Shell среды Thonny. Если сохранить файл на Pico под именем main.py, плата будет работать, даже когда не подключена к компьютеру. Если у тебя Pico W с Wi-Fi, можно добавить способ из статьи о веб-сервере на Pico W, чтобы следить за значениями с телефона.

1from machine import Pin, ADC, PWM
2import dht
3import time
4
5sensor = dht.DHT22(Pin(15))              # GP15: DHT22 DATA
6soil_adc = ADC(26)                       # GP26: toprak nem AOUT / soil moisture AOUT
7ldr_adc = ADC(27)                        # GP27: LDR bölücü (3V3) / LDR divider (3V3)
8tank = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_UP)      # şamandıra: suyla 0 / float switch: 0 with water
9fan = Pin(16, Pin.OUT, value=1)          # aktif LOW röleler kapalı başlar / active-LOW relays start off
10heater = Pin(17, Pin.OUT, value=1)
11pump = Pin(18, Pin.OUT, value=1)
12led = PWM(Pin(19))                       # MOSFET gate
13led.freq(1000)
14
15SOIL_DRY_RAW, SOIL_WET_RAW = 50000, 22000    # kendin ölç / measure your own
16LDR_DARK_RAW, LDR_BRIGHT_RAW = 2000, 60000
17EXTRA_LIGHT_MS = 4 * 3600 * 1000             # günü 4 saat uzat / extend the day by 4 h
18
19
20def percent(adc, raw0, raw100):
21    raw = sum(adc.read_u16() for _ in range(10)) // 10
22    pct = (raw - raw0) * 100 // (raw100 - raw0)
23    return max(0, min(100, pct))
24
25
26def hysteresis(state, value, on_at, off_at):
27    if on_at > off_at:                   # yükselince aç / turn on when rising
28        if value >= on_at:
29            return True
30        if value <= off_at:
31            return False
32    else:                                # düşünce aç / turn on when falling
33        if value <= on_at:
34            return True
35        if value >= off_at:
36            return False
37    return state                         # ölü bölge / dead band
38
39
40def relay(pin, on):
41    pin.value(0 if on else 1)
42
43
44t = h = None
45errors = pulses = 0
46fan_t = fan_h = heat_on = need_water = dark = led_on = False
47pump_state, pump_at, dark_since = "idle", 0, 0
48soil = light = 0
49tank_ok = True
50time.sleep(2)                            # DHT22 açılış süresi / DHT22 start-up time
51last_read = time.ticks_add(time.ticks_ms(), -2500)
52
53while True:
54    now = time.ticks_ms()
55    if time.ticks_diff(now, last_read) >= 2500:      # 2,5 sn'de bir ölç / measure every 2.5 s
56        last_read = now
57        try:
58            sensor.measure()
59            t, h = sensor.temperature(), sensor.humidity()
60            errors = 0
61        except OSError:
62            errors += 1                  # okuma hatası / read error
63        soil = percent(soil_adc, SOIL_DRY_RAW, SOIL_WET_RAW)
64        light = percent(ldr_adc, LDR_DARK_RAW, LDR_BRIGHT_RAW)
65        tank_ok = tank.value() == 0
66
67        if errors >= 3 or t is None:     # güvenli durum / safe state
68            heat_on, fan_t = False, True
69        else:
70            fan_t = hysteresis(fan_t, t, 30, 27)
71            fan_h = hysteresis(fan_h, h, 85, 75)
72            heat_on = hysteresis(heat_on, t, 16, 19)
73        relay(fan, fan_t or fan_h)
74        relay(heater, heat_on)
75
76        was_dark = dark
77        dark = hysteresis(dark, light, 25, 35)
78        if dark and not was_dark:
79            dark_since = now             # akşam oldu / dusk detected
80        led_on = dark and time.ticks_diff(now, dark_since) < EXTRA_LIGHT_MS
81        led.duty_u16(50000 if led_on else 0)
82
83        need_water = hysteresis(need_water, soil, 35, 50)
84        if not need_water:
85            pulses = 0
86        print("T", t, "N", h, "Toprak", soil, "Isik", light, "Pompa", pump_state,
87              "Depo OK" if tank_ok else "Depo BOS", "HATA" if pulses >= 6 else "")
88
89    # Sulama: 3 sn darbe, 60 sn bekleme / Watering: 3 s pulse, 60 s soak
90    if pump_state == "idle" and need_water and tank_ok and pulses < 6:
91        pump_state, pump_at = "pump", now
92        pulses += 1
93    elif pump_state == "pump" and (time.ticks_diff(now, pump_at) >= 3000 or not tank_ok):
94        pump_state, pump_at = "soak", now
95    elif pump_state == "soak" and time.ticks_diff(now, pump_at) >= 60000:
96        pump_state = "idle"
97    relay(pump, pump_state == "pump")
98    time.sleep_ms(100)

Советы для школьных презентаций и научных выставок

Умная теплица — настолько популярная тема, что жюри видит десятки похожих макетов. Выделиться поможет не просто демонстрация того, что система работает, а ответ на вопрос, подкреплённый измерениями. На научной выставке (например, TÜBİTAK 4006 в Турции) должны быть понятны цель, метод и ожидаемый результат; в исследовательских конкурсах (например, TÜBİTAK 2204) ждут сравнительного эксперимента с данными. Хороший исследовательский вопрос для этой теплицы: «Сколько воды экономит полив по влажности почвы по сравнению с поливом каждый день в одно и то же время и как это влияет на рост растений?»

• Создай две группы: раздели рассаду одного вида и одной высоты на две группы. Одну группу поливай с помощью системы с датчиком, другую — вручную, одинаковым количеством воды каждый день; свет и температура для обеих групп должны быть одинаковыми.
• Измеряй и записывай: веди таблицу с недельным расходом воды (по замерам бака, в мл), высотой растений (см) и количеством листьев. CSV-вывод кода или журнал в Google Таблицах бесплатно даст тебе график температуры и влажности.
• Нарисуй структурную схему: датчики слева, Arduino в центре, исполнительные устройства справа; подпиши стрелки правилами («почва < 35% → насос»). Жюри не будет читать твой код, но эту схему запомнит.
• Объясни гистерезис: два графика, показывающие, сколько раз за час включается и выключается вентилятор с одним порогом и вентилятор с гистерезисом, — лучший способ показать жюри инженерную сторону проекта.
• Напиши сценарий живой демонстрации: согрей DHT22 в ладони, чтобы запустился вентилятор, переставь датчик почвы в сухой горшок, чтобы показать импульсы насоса, закрой LDR рукой, чтобы загорелись светодиоды. Каждая демонстрация — не дольше 10–20 секунд.
• Свяжи проект с реальной жизнью: расскажи о настоящих проблемах — расходе воды и энергии в теплицах, грибковых болезнях из-за избыточной влажности, нагрузке на фермеров — и покажи цифрами, какие из них решает твоя система.
• Подготовь запасной план: сними работающую систему на видео; возьми с собой запасные провода, запасной насос и блок питания; запиши калибровочные значения и настройки Wi-Fi на листке бумаги.
• Подготовься к вопросам жюри: держи наготове короткие ответы на вопросы «Что будет, если датчик откажет?», «Что случится с растениями при отключении электричества?» и «Как масштабировать это до настоящей теплицы?». Лучшие ответы на них — безопасное состояние и защита от перелива в коде.

Частые ошибки и как их исправить

Проект умной теплицы объединяет в одной работе чтение датчиков, калибровку, принятие решений с гистерезисом, управление реле и MOSFET, планирование питания и беспроводной мониторинг, а в итоге выращивает что-то по-настоящему живое — растение. Начни с полива и вентиляции, проверь каждую часть отдельно, а затем добавь нагреватель, светодиоды и телефон. В приложении BlueGrays есть пошаговые проекты со схемами и кодом: «Температура и влажность с DHT11», «Измерение освещённости с LDR», «Умная станция полива» и «Регистратор температуры на ESP32 (DHT22 + DS1307 RTC + microSD + OLED)».