Станция полива растений Zigbee

Научившись получать данные о влажности почвы комнатных растений пришло время  использовать эти значения не только для визуализации, но и для автоматизации рутинного процесса полива.

Для этого спроектируем и соберем небольшое устройство, станцию полива.

В основе схемы модуль Zigbee E18-MS1PA1-PCB, сборка с транзисторами Дарлингтона ULN2003 для управления насосами и зуммером.В составе устройства 3 водяных мембранных микро насоса производительностью около 100мл. в минуту каждый. При работе с водой насосы очень тихие и позволяют поднимать воду из емкости на высоту более метра, но с потерей производительности в районе 25%.В устройстве предусмотрены датчик уровня воды в питающей емкости и датчик протечки с отключением насосов на уровне прошивки и подачей звукового сигнала в случае срабатывания.

Плата спроектирована в EasyEDAпод корпус AK-NW-05 производства SZOMK

Для крепления насосов используются три печатные деталиГотовое устройство выглядит такВходные штуцеры насосов можно объединить через тройники для забора воды через одну трубку или использовать индивидуально.

Три кнопки для ручного управления насосами+сервисная кнопка (в собранном виде доступна скрепкой)Датчик протечки и уровня совмещены в разъеме audio jack 3,5ммПитание устройства через micro USBфото для масштаба

Для станции @aggsoft сделал специальную версию конфигуратора. Добавлены групповое управление GPIO и возможность привязывать один GPIO к нескольким виртуальным входам.

В SLS Gateway устройство выглядит так

В интерфейсе можно выставить время работы в секундах для каждого насосаВ качестве сенсора уровня воды и протечки можно использовать любую конструкцию с двумя контактами. На скорую руку для тестов соорудил такой вариантДля подачи воды к растениям все необходимое было куплено в офлайне (Leroy Merlen). Все тоже самое в изобилии есть на aliexpress.Примечание, на самих насосах штуцеры разных диаметров 3,5мм на входе и 4,5мм на выходе, но в принципе можно обойтись трубкой в 3мм.

Закончив с устройством остается только настроить автоматический режим работы.

В цветочном сенсоре выставляем желаемый уровень влажности почвыи пишем скрипт, который при каждом замере проверяет заданную влажность с текущей и при необходимости включает насос.

В результате работы сенсора влажности почвы и насосной станции получаем такой график

В левой части графика отображен ручной полив в обычном режиме, в правой работа автоматики по поддержанию заданной влажности.

Комбинируя целевой уровень влажности и время работы насоса можно добиться как стабильного поддержания значений так и имитации ручного полива.

Для желающих повторить все необходимые файлы одним архивом.

Запись опубликована в рубрике handmade, Железо с метками , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

42 комментария на «Станция полива растений Zigbee»

  1. Александр говорит:

    Шикарно! Хотя я несколько лет обходился срочно собираемой в последний день схемой с одним насосом омывателя, шлангами, тройниками и Sonoff (а до этого NetPing), но это, конечно, не для продакшена.
    Изумительное исполнение!
    Я когда-то задумывался об использовании китайских миниатюрных помп, потом смотрел на миниатюрные вентили (была идея с одним насосом, поливающим по очереди)…

    • Jager говорит:

      Спасибо. Я прорабатывал схему с одним насосом и несколькими клапанами, но по ряду причин насосы оказались предпочтительнее.

  2. Дмитрий говорит:

    Подскажите пожалуйста, где заказывали насосы? Что-то не могу найти аналогичные, плоские.

  3. miruff говорит:

    Добрый день! Спасибо за проекты!
    В BOM есть предохранитель на 200мА, а на схеме и самой плате не нашел его. Перепроверил себя на невнимательность, но результат тот же 🙂

  4. miruff говорит:

    Для тех кто планирует заказывать корпуса по ссылке из BOM (из Зеленограда), если цвет корпуса принципиален, то имейте в виду, что цвет нужно оговаривать до оформления заказа. По умолчанию присылают любой цвет из наличия, не предупреждая (мне прислали фиолетовый с оранжевыми боковинами). Хотя на сайте указано «Цвет Бело-чёрный, Любой на заказ от 1000 шт.» — лично я сделал вывод что по умолчанию белый+черный, любой другой на заказ и от 1000шт, по факту — любой из наличия по умолчанию, а остальные по конкретному указанию цвета на заказ. Белые цвет ждать до конца года, так как нет в наличии. Работать можно, но оговорить нужно всё, даже очевидное.

    • Александр говорит:

      Отвратительный сервис, отвратительное общение. Ответы односложные, ни «здравствуйте», ни… Будто пишет не лицо компании, а цедит слова буфетчица в СССР. Не сообщают об отправке заказа своевременно, приходится постоянно писа́ть и задавать вопросы. Ответ «отправлен» и скан накладной я получил уже после того, как получил посылку в СДЭКе. Если бы я получил эту информацию вовремя, я вовремя узнал бы, что СДЭК просто взял и в 1.5 раза завысил стоимость отправки — с 703 до 1121 р. (за отправку из Москвы в Мурманск 10 корпусов, менее 1 кг), и не хочет принимать претензий. Таких тарифов нет ни у кого, EMS дешевле.
      Десять раз подумайте, прежде чем связываться: когда отправят — неизвестно, что — неизвестно, сколько будет стоить доставка — неизвестно, переписка будет такая, будто вы просто грязь у ног. Наверное, в итоге было бы дешевле купить в Китае, да и по срокам не сильно и дольше…

      • Pitroff говорит:

        Они еще и цену розничную подняли вдвое — теперь что с Китая с доставкой, что здесь — одна цена. :-/

        • miruff говорит:

          Тогда вариант заказывать только с Китая. Если в сроки не уложились, то спор и возврат денег. А При заказе из Зеленограда — это утопия, после оплаты полный игнор. Второй раз заказал, в надежде что первый раз была досадная ошибка. А нет, все подтверждается, контора днище. После оплаты игнор 5 недель, до сих пор не знаю статус своего заказа. Дважды в одну реку не войти? В этой конторе хоть трижды!) И да, в первом сообщении я все же оставлял шанс что работать с ними можно, на прямую точно нельзя! Наверно лучше с алишки заказать. И то если контора эта же, то может и не факт.

          • Jager говорит:

            Зайдите на сайт Роспотребнадзора, далее «для граждан»-«обращения граждан». Подробно описываете свою ситуацию, прикладываете скрины с платежами, переписку и точные координаты виновника и наслаждаетесь процессом 🙂 обычно через пару дней, максимум 10 начинается движуха.

          • Pitroff говорит:

            Это ж российский партнер фабрики, а на али — китайский (или отдел розницы производителя — кто их там разберет). Но над китайцем есть надзор алиэкспресса, а над нашими.. ну разве что Роспотребнадзор, действительно.

  5. Alleon говорит:

    А будет ли поддержка в zigbee2mqtt?

    • Jager говорит:

      Прошивка собрана из конфигуратора ptvo, скриншот настроек есть в статье. Оставляете настройки modelid по умолчанию и все будет работать в z2m.

  6. Геннадий говорит:

    А может кто-нибудь для чайника расписать по шагам, как эту штуку затащить в z2m?
    Нужен ли какой-нибудь программатор? Какой провод куда цеплять, что за чем нажимать…

  7. Алексей говорит:

    Все, «цепная реакция» сработала — кончились такие насосы на али. )
    Остались такие же по форм-фактору (китайцы часто ставят их в один лот и пишут «Model A»), но, судя по комментариям, слабоваты на жидкости. :-/

    • Jager говорит:

      Сдается мне что понятие «слабоваты» относительное. Модель А, как я вижу, отличается только штуцерами скорее всего.

      • Алексей Петров говорит:

        По наклейке на фото товара — производитель другой. По виду — мотор другой и выглядит.. похлипче, что-ли. ) Буду заказывать на вторую станцию, посмотрим.

        • Александр говорит:

          Там написано, что это «воздушный насос», а не «водяной».

          • Александр говорит:

            Даже у продавца написано: «Совет: если используется в качестве водяного насоса, он не подходит для длительной работы.»

            Я бы даже исходил из того, что он не сможет создавать такое разряжение, чтобы поднимать воду.

        • Pitroff говорит:

          Значит, так — рапортую. Насосы «версии А» пришли, штуцеры — да, отличаются, нет закрепляющих конусов, но трубка из Леруа на них садится плотно.
          Работают также, из трехлитровой банки через метровый шланг воду достают и метровым же шлангом до цветов доставляют.
          Резюме — можно брать. Сколько они там на отказ наработают — только время покажет.

  8. Роман говорит:

    Супер вещь! вот только у меня ни опыта ни времени нет разобраться и собрать такое…. основная работа занимает почти всё время…
    Уважаемый Jager, где такое можно заказать(4 шт) и сколько будет стоить?
    Спасибо!

    • Jager говорит:

      Я ничего не продаю. Можете спросить в чате @zigberu, там были предложения.

  9. Виктор говорит:

    Отличный проект!!!!
    Параметр set_moisture_setpoint в последней прошивке сенсора влажности не представлен. В какой серии его можно найти?

    • Jager говорит:

      В слс его надо создать самому. В статье есть скрин скрипта и там закомментированная первая строчка. Ее выполнить один раз и появится.

  10. norkin говорит:

    Уважаемый Jager, подскажите пожалуйста, а для чипа E18-MS1PA2-PCB скрин конфигуратора выше, подойдет?

    • Jager говорит:

      GPIO так же, при сборке надо указать модель модуля на вкладке expert.

      • norkin говорит:

        Не могли бы вы уточнить, в какой строке именно? из близких на похожие там есть:

        Manufacturer ID — 64447
        Manufacturer name — ptvo.info
        Model ID — ptvo.switch

        По умолчанию на них галочки не стоят. Название модуля указывать в таком формате: E18-MS1PA2-PCB?

        Спасибо!

        • Jager говорит:

          В документации PTVO все расписано, с картинками https://ptvo.info/zigbee-configurable-firmware-features/e18-ms1pa2-ipx/

          • norkin говорит:

            Спасибо большое! Буду пробовать..

          • norkin говорит:

            Пробую Debugger-ом шиться, вроде шьет, но ругается на верификацию hex файла…не знаю, критично это или нет. Посмотреть в деле устройство пока не могу, т.к. не все комплектующие еще приехали (на плате все распаяно, кроме С1), шью без подачи внешнего питания.

          • Jager говорит:

            Не должно ругаться. Если используете провода для прошивки, вместо шлейфа, то попробуйте укоротить провода.

          • norkin говорит:

            С прошивкой разобрался, все прошивается и верифицируется, спасибо! Получается, взял hex файлик из вашего архива, поменял только наименование модуля (платы), выставил во вкладке expert пины, HA видит устройство, но в объектах (сущностях) только свитчи и нету вариантов с таймерами. А где можно взять файл конвертера, с настройками таймера?

          • Jager говорит:

            Я не пользуюсь НА, в sls по моей просьбе сделана возможность визуально выставлять таймер. PTVO позволяет выставлять значения через MQTT.

  11. Pitroff говорит:

    Уровень влажности можно и без lua-скрипта сделать в SLS.
    В датчике влажности на параметре soil_moisture можно добавить такой SB rule:
    <80, 0x00124B001EC7DAAA, pump_1, ON; >85, 0x00124B001EC7DAAA, pump_1, OFF

    где <80, >85 — границы влажности;
    0x00124B001EC7DAAA — адрес станции полива;
    pump_1 — насос

    На станции в параметрах насосов: pump_timeout_X = 180
    Режим получается такой — как только сенсор рапортует о влажности почвы меньше 80% — срабатывает насос на 3 минуты. И так порциями — пока датчик не даст 85+%

    Попробовал у себя — вполне успешно работает, перцы на подоконнике довольны. )

  12. Павел говорит:

    Здравствуйте. А можно ли адаптировать для теплицы? Кто и как делал? Поделитесь, пожалуйста.

    • Jager говорит:

      Вместо насоса подключаете 5 вольтовое реле и к нему уже клапана полива.

    • miruff говорит:

      Непосредственно данный проект больше заточен под полив комнатных растений и красования на подоконнике/столе/полке. Если менять мало производительные насосы (для теплицы они скорее всего будут именно мало производительными) на реле, то может лучше сразу собирать/приобрести не данный проект, а например 4 или 8 канальное реле? В сценариях так же обвяжете как и планировали эту поливалку, а нагрузку сразу на реле сажать + преимущество больше каналов ( 4 и 8 против 3). Так же питание поддерживается от 220В (но можно эту часть схемы питания не распаивать и так же питать от 5В плату).

      • Jager говорит:

        С реле все хорошо, но не будет локальной логики, время работы насоса, остановка по протечке.

Добавить комментарий