Мёрж feature/soil-moisture-sensor: датчик влажности почвы + второй релейный модуль
This commit is contained in:
+48
-27
@@ -1,9 +1,9 @@
|
||||
# growbox (ESP32-контроллер)
|
||||
|
||||
Прошивка для реального ESP32, обслуживающая зону "Гроубокс" платформы
|
||||
[home_automatization](../../home_automatization). Одна плата владеет четырьмя
|
||||
устройствами: `sensor-1` (DHT22) и три реле-актуатора — `light-1`, `pump-1`,
|
||||
`fan-1`.
|
||||
[home_automatization](../../home_automatization). Одна плата владеет пятью
|
||||
устройствами: `sensor-1` (DHT22, температура/влажность воздуха), `soil-1`
|
||||
(влажность почвы) и три реле-актуатора — `light-1`, `pump-1`, `fan-1`.
|
||||
|
||||
## Протокол (MQTT, mosquitto из docker-compose платформы, порт 1883)
|
||||
|
||||
@@ -22,39 +22,52 @@
|
||||
|
||||
device_id в конфиге должны совпадать с `devices.external_id`, засеянными в
|
||||
Laravel (`DemoGrowboxSeeder` использует `sensor-1`/`fan-1`), а `zone_id` — с
|
||||
`zones.id` зоны "Гроубокс" в Postgres.
|
||||
`zones.id` зоны "Гроубокс" в Postgres. `soil-1` — новое устройство, в
|
||||
Laravel/Postgres пока не заведено (нужен `device_type` и строка в `devices`
|
||||
— это в этом репозитории не делаем); до тех пор его телеметрия просто ни к
|
||||
чему не привязана на стороне платформы, ingest-service это не блокирует
|
||||
(zone_id едет прямо в payload, в Postgres за ним никто не ходит).
|
||||
|
||||
## Железо
|
||||
|
||||
По фото реального комплекта: 30-контактная ESP32 DevKit, готовый модуль
|
||||
DHT22 с распаянными проводами и **один 2-канальный** релейный модуль
|
||||
(SRD-05VDC-SL-C×2, общий разъём `GND IN1 IN2 VCC`) — закрывает sensor-1,
|
||||
light-1, pump-1. Для fan-1 нужен ещё один канал реле (третий модуль или
|
||||
4-канальная плата) — в прошивке/config.h он уже заложен на GPIO18, физически
|
||||
пока не подключён.
|
||||
DHT22 с распаянными проводами, компараторный модуль почвенной влажности
|
||||
(потенциометр + разъём `A0 D0 GND VCC`, используем только `A0`) и **два
|
||||
одинаковых 2-канальных** релейных модуля (SRD-05VDC-SL-C×2 каждый, общий
|
||||
разъём `GND IN1 IN2 VCC`) — вместе четыре канала на три реле, один канал
|
||||
второй платы свободен про запас.
|
||||
|
||||
| Назначение | Пин (по умолчанию) | Примечание |
|
||||
|---------------------|---------------------|------------|
|
||||
| DHT22 DATA | GPIO4 | провод жёлтый на нашем модуле |
|
||||
| Реле IN1 — light-1 | GPIO16 | **на шёлкографии платы подписан `RX2`**, не «16» |
|
||||
| Реле IN2 — pump-1 | GPIO17 | **на шёлкографии платы подписан `TX2`**, не «17» |
|
||||
| Реле IN — fan-1 | GPIO18 | нужен третий канал реле, пока не подключено |
|
||||
| Назначение | Пин (по умолчанию) | Примечание |
|
||||
|--------------------------|---------------------|------------|
|
||||
| DHT22 DATA | GPIO4 | провод жёлтый на нашем модуле |
|
||||
| Почва, A0 | GPIO34 | ADC1_CH6, input-only; нужна калибровка `SOIL_RAW_DRY`/`SOIL_RAW_WET` |
|
||||
| Реле №1, IN1 — light-1 | GPIO16 | **на шёлкографии платы подписан `RX2`**, не «16» |
|
||||
| Реле №1, IN2 — pump-1 | GPIO17 | **на шёлкографии платы подписан `TX2`**, не «17» |
|
||||
| Реле №2, IN1 — fan-1 | GPIO18 | второй такой же модуль |
|
||||
| Реле №2, IN2 | — | свободный канал, не задействован |
|
||||
|
||||
На этой конкретной 30-пиновой плате GPIO16/17 не подписаны номерами — они
|
||||
выведены как пины UART2 и промаркированы `RX2`/`TX2`. Физически это те же
|
||||
GPIO, `config.h`/прошивку менять не нужно, важно только не перепутать их при
|
||||
пайке/монтаже на плате.
|
||||
|
||||
Реле-модуль (2-канальный, SRD-05VDC-SL-C) активен по LOW —
|
||||
Оба релейных модуля (2-канальные, SRD-05VDC-SL-C) активны по LOW —
|
||||
`RELAY_ACTIVE_LOW` в `config.h` уже стоит в `true`. Перемычка `JD-VCC` на
|
||||
модуле по умолчанию установлена (питание катушек реле — от той же VCC, без
|
||||
гальванической развязки) — для этого проекта этого достаточно, снимать её
|
||||
незачем.
|
||||
каждом модуле по умолчанию установлена (питание катушек реле — от той же
|
||||
VCC, без гальванической развязки) — для этого проекта этого достаточно,
|
||||
снимать её незачем.
|
||||
|
||||
DHT22 требует подтягивающий резистор ~10кОм между DATA и VCC — на нашем
|
||||
модуле, похоже, уже встроен (компактная плата-переходник с 3 проводами), но
|
||||
если показания не читаются — проверьте отдельным резистором.
|
||||
|
||||
Модуль почвенной влажности — сырое ADC-значение на `A0` **уменьшается** с
|
||||
ростом влажности (суше — выше сопротивление датчика — выше напряжение).
|
||||
Заводские `SOIL_RAW_DRY`/`SOIL_RAW_WET` в `config.h.example` — грубая оценка,
|
||||
не калибровка: замерьте raw-значение на воздухе и после погружения щупа в
|
||||
воду (печатается в Serial-логе `telemetryTick()`) и подставьте свои числа,
|
||||
иначе проценты будут врать.
|
||||
|
||||
### Схема подключения
|
||||
|
||||
```
|
||||
@@ -62,10 +75,12 @@ DHT22 требует подтягивающий резистор ~10кОм ме
|
||||
┌───────────────────────┐
|
||||
DHT22 DATA ───────┤ GPIO4 │
|
||||
(жёлтый провод) │ │
|
||||
Почва A0 ─────────┤ GPIO34 │
|
||||
│ │
|
||||
Реле IN1 (light-1)─┤ GPIO16 (на плате: RX2)
|
||||
Реле IN2 (pump-1) ─┤ GPIO17 (на плате: TX2)
|
||||
Реле IN (fan-1) ──┤ GPIO18 ← пока не подключено
|
||||
Реле №1 IN1 (light-1) ┤ GPIO16 (на плате: RX2)
|
||||
Реле №1 IN2 (pump-1) ┤ GPIO17 (на плате: TX2)
|
||||
Реле №2 IN1 (fan-1) ┤ GPIO18
|
||||
Реле №2 IN2 (свободно) ┤ —
|
||||
│ │
|
||||
3V3 ────┤ 3V3 │
|
||||
GND ────┤ GND │
|
||||
@@ -75,9 +90,13 @@ DHT22 требует подтягивающий резистор ~10кОм ме
|
||||
DHT22 (готовый модуль, 3 провода):
|
||||
оранжевый(+/VCC) -> 3V3 жёлтый(out/DATA) -> GPIO4 зелёный(-/GND) -> GND
|
||||
|
||||
Реле, 2-канальный модуль (разъём GND IN1 IN2 VCC):
|
||||
Почва (компараторный модуль, разъём A0 D0 GND VCC — используем A0):
|
||||
VCC -> 3V3 GND -> GND A0 -> GPIO34
|
||||
|
||||
Реле, два одинаковых 2-канальных модуля (разъём GND IN1 IN2 VCC):
|
||||
VCC -> VIN (5V) GND -> GND (общий с ESP32)
|
||||
IN1 -> GPIO16/RX2 (light-1) IN2 -> GPIO17/TX2 (pump-1)
|
||||
Модуль №1: IN1 -> GPIO16/RX2 (light-1) IN2 -> GPIO17/TX2 (pump-1)
|
||||
Модуль №2: IN1 -> GPIO18 (fan-1) IN2 -> свободен
|
||||
|
||||
⚠️ Реле коммутируют цепь самой нагрузки (свет/насос/вентилятор, обычно
|
||||
12V/220V) через винтовые клеммы COM/NO/NC каждого канала — это
|
||||
@@ -102,9 +121,9 @@ DHT22 (готовый модуль, 3 провода):
|
||||
Каждая плата поднимает у себя простую страницу и JSON API на порту 80 —
|
||||
удобно наблюдать/управлять локально, не дожидаясь Laravel/MQTT:
|
||||
|
||||
- `GET /` — HTML-страница: показания DHT22 + кнопки Вкл/Выкл для
|
||||
- `GET /` — HTML-страница: показания DHT22 и почвы + кнопки Вкл/Выкл для
|
||||
light-1/pump-1/fan-1.
|
||||
- `GET /api/state` — JSON `{"sensor":{"has_reading","temperature","humidity"},"devices":{"light-1":{"power"},...}}`.
|
||||
- `GET /api/state` — JSON `{"sensor":{"has_reading","temperature","humidity"},"soil":{"has_reading","percent"},"devices":{"light-1":{"power"},...}}`.
|
||||
- `POST /api/command` — JSON-тело `{"device_id","action","level"?}`, тот же
|
||||
формат, что и в MQTT-команде.
|
||||
|
||||
@@ -172,7 +191,9 @@ Arduino IDE (GUI-приложение) это обычно не требуетс
|
||||
## Проверка end-to-end
|
||||
|
||||
При работающем `docker compose` в `home_automatization` и засеянных
|
||||
Postgres-данных (зона + `sensor-1`/`light-1`/`pump-1`/`fan-1`):
|
||||
Postgres-данных (зона + `sensor-1`/`light-1`/`pump-1`/`fan-1`; `soil-1` пока
|
||||
не засеян — его телеметрию ClickHouse примет, но в Laravel UI устройство не
|
||||
появится, пока не завести `devices`-запись):
|
||||
|
||||
- телеметрия должна доходить до ClickHouse через ingest-service;
|
||||
- команда через Laravel UI (или напрямую через `grpcurl` в
|
||||
|
||||
@@ -14,8 +14,14 @@
|
||||
// --- Зона и устройства ---
|
||||
// zone_id — id зоны "Гроубокс" в Postgres (laravel-app, таблица zones).
|
||||
// device_id должны совпадать с devices.external_id, засеянными в Laravel.
|
||||
// soil-1 — новое устройство, в Laravel/Postgres платформы ещё не заведено
|
||||
// (device_type "sensor_soil_moisture" + строка в devices нужно добавить
|
||||
// отдельно, это в this репозитории не трогаем) — до тех пор его телеметрия
|
||||
// просто не будет ни к чему привязана на стороне платформы, ingest-service
|
||||
// это переживёт (zone_id едет прямо в payload).
|
||||
#define ZONE_ID "1"
|
||||
#define DEVICE_ID_SENSOR "sensor-1"
|
||||
#define DEVICE_ID_SOIL "soil-1"
|
||||
#define DEVICE_ID_LIGHT "light-1"
|
||||
#define DEVICE_ID_PUMP "pump-1"
|
||||
#define DEVICE_ID_FAN "fan-1"
|
||||
@@ -23,14 +29,22 @@
|
||||
// --- Пины (ESP32 DevKitC) ---
|
||||
// На 30-контактных платах GPIO16/17 часто подписаны на шёлкографии как
|
||||
// RX2/TX2 (пины UART2), а не номерами — это те же GPIO, см. README.md.
|
||||
#define PIN_DHT22 4
|
||||
#define PIN_RELAY_LIGHT 16
|
||||
#define PIN_RELAY_PUMP 17
|
||||
#define PIN_RELAY_FAN 18
|
||||
#define PIN_DHT22 4
|
||||
#define PIN_SOIL_MOISTURE 34 // ADC1_CH6, input-only — годится для чистого аналогового чтения
|
||||
#define PIN_RELAY_LIGHT 16
|
||||
#define PIN_RELAY_PUMP 17
|
||||
#define PIN_RELAY_FAN 18
|
||||
|
||||
// Большинство дешёвых реле-модулей активны по LOW (сигнал LOW = реле включено).
|
||||
#define RELAY_ACTIVE_LOW true
|
||||
|
||||
// Калибровка компараторного модуля почвенной влажности (analogRead 0-4095):
|
||||
// значение на воздухе (сухо) и в воде (максимально мокро). Заводские числа
|
||||
// ниже — грубая оценка, откалибровать по месту и подставить свои — иначе
|
||||
// проценты будут врать. Смотреть Serial-лог telemetryTick() (печатает raw).
|
||||
#define SOIL_RAW_DRY 3200
|
||||
#define SOIL_RAW_WET 1300
|
||||
|
||||
// --- Телеметрия ---
|
||||
#define TELEMETRY_INTERVAL_MS 30000UL
|
||||
|
||||
|
||||
+45
-12
@@ -13,10 +13,25 @@ static bool hasReading = false;
|
||||
static float lastTemperature = 0;
|
||||
static float lastHumidity = 0;
|
||||
|
||||
static bool hasSoilReading = false;
|
||||
static float lastSoilPercent = 0;
|
||||
|
||||
void telemetryBegin() {
|
||||
dht.begin();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Компараторный модуль почвенной влажности отдаёт на A0 сырое ADC-значение,
|
||||
// которое УМЕНЬШАЕТСЯ с ростом влажности (суше — выше сопротивление датчика
|
||||
// — выше напряжение на A0). SOIL_RAW_DRY/SOIL_RAW_WET в config.h — заводские
|
||||
// значения-плейсхолдеры, откалибровать по месту (замерить raw на воздухе и
|
||||
// в воде) через Serial-лог этой функции.
|
||||
static float rawToSoilPercent(int raw) {
|
||||
long percent = map(raw, SOIL_RAW_DRY, SOIL_RAW_WET, 0, 100);
|
||||
if (percent < 0) percent = 0;
|
||||
if (percent > 100) percent = 100;
|
||||
return (float)percent;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void telemetryTick() {
|
||||
unsigned long now = millis();
|
||||
if (now - lastPublish < TELEMETRY_INTERVAL_MS && lastPublish != 0) {
|
||||
@@ -32,21 +47,31 @@ void telemetryTick() {
|
||||
float humidity = dht.readHumidity();
|
||||
float temperature = dht.readTemperature();
|
||||
if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
|
||||
Serial.println("[telemetry] DHT22 read failed, skipping this cycle");
|
||||
return;
|
||||
Serial.println("[telemetry] DHT22 read failed, skipping this sensor this cycle");
|
||||
} else {
|
||||
lastTemperature = temperature;
|
||||
lastHumidity = humidity;
|
||||
hasReading = true;
|
||||
|
||||
mqttPublishTelemetry(DEVICE_ID_SENSOR, "temperature", temperature);
|
||||
mqttPublishTelemetry(DEVICE_ID_SENSOR, "humidity", humidity);
|
||||
|
||||
Serial.print("[telemetry] temperature=");
|
||||
Serial.print(temperature);
|
||||
Serial.print(" humidity=");
|
||||
Serial.println(humidity);
|
||||
}
|
||||
|
||||
lastTemperature = temperature;
|
||||
lastHumidity = humidity;
|
||||
hasReading = true;
|
||||
int soilRaw = analogRead(PIN_SOIL_MOISTURE);
|
||||
lastSoilPercent = rawToSoilPercent(soilRaw);
|
||||
hasSoilReading = true;
|
||||
mqttPublishTelemetry(DEVICE_ID_SOIL, "soil_moisture", lastSoilPercent);
|
||||
|
||||
mqttPublishTelemetry(DEVICE_ID_SENSOR, "temperature", temperature);
|
||||
mqttPublishTelemetry(DEVICE_ID_SENSOR, "humidity", humidity);
|
||||
|
||||
Serial.print("[telemetry] temperature=");
|
||||
Serial.print(temperature);
|
||||
Serial.print(" humidity=");
|
||||
Serial.println(humidity);
|
||||
Serial.print("[telemetry] soil_moisture=");
|
||||
Serial.print(lastSoilPercent);
|
||||
Serial.print("% (raw=");
|
||||
Serial.print(soilRaw);
|
||||
Serial.println(")");
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool telemetryGetLast(float& temperature, float& humidity) {
|
||||
@@ -57,3 +82,11 @@ bool telemetryGetLast(float& temperature, float& humidity) {
|
||||
humidity = lastHumidity;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool telemetryGetLastSoil(float& percent) {
|
||||
if (!hasSoilReading) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
percent = lastSoilPercent;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,3 +11,6 @@ void telemetryTick();
|
||||
// показывать данные не дожидаясь следующего цикла публикации).
|
||||
// Возвращает false, если ни одного успешного чтения ещё не было.
|
||||
bool telemetryGetLast(float& temperature, float& humidity);
|
||||
|
||||
// Последнее показание почвенной влажности в процентах (0-100).
|
||||
bool telemetryGetLastSoil(float& percent);
|
||||
|
||||
+13
-1
@@ -31,9 +31,12 @@ static const char PAGE_HTML[] PROGMEM = R"HTML(<!DOCTYPE html>
|
||||
<h1>Гроубокс</h1>
|
||||
<div class="card">
|
||||
<div class="row"><span>Температура</span><span id="temp" class="sensor-value">—</span></div>
|
||||
<div class="row"><span>Влажность</span><span id="hum" class="sensor-value">—</span></div>
|
||||
<div class="row"><span>Влажность воздуха</span><span id="hum" class="sensor-value">—</span></div>
|
||||
<div class="muted" id="updated">нет данных</div>
|
||||
</div>
|
||||
<div class="card">
|
||||
<div class="row"><span>Влажность почвы</span><span id="soil" class="sensor-value">—</span></div>
|
||||
</div>
|
||||
<div class="card" id="actuators"></div>
|
||||
<script>
|
||||
const DEVICES = [
|
||||
@@ -46,6 +49,7 @@ function render(state) {
|
||||
document.getElementById('temp').textContent = state.sensor.has_reading ? state.sensor.temperature.toFixed(1) + ' °C' : '—';
|
||||
document.getElementById('hum').textContent = state.sensor.has_reading ? state.sensor.humidity.toFixed(0) + ' %' : '—';
|
||||
document.getElementById('updated').textContent = state.sensor.has_reading ? 'данные с DHT22 получены' : 'нет данных с DHT22';
|
||||
document.getElementById('soil').textContent = state.soil.has_reading ? state.soil.percent.toFixed(0) + ' %' : '—';
|
||||
|
||||
const box = document.getElementById('actuators');
|
||||
box.innerHTML = '';
|
||||
@@ -100,6 +104,14 @@ static void handleState() {
|
||||
sensor["humidity"] = humidity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float soilPercent;
|
||||
bool hasSoilReading = telemetryGetLastSoil(soilPercent);
|
||||
JsonObject soil = doc["soil"].to<JsonObject>();
|
||||
soil["has_reading"] = hasSoilReading;
|
||||
if (hasSoilReading) {
|
||||
soil["percent"] = soilPercent;
|
||||
}
|
||||
|
||||
JsonObject devicesObj = doc["devices"].to<JsonObject>();
|
||||
devicesGetState(devicesObj);
|
||||
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user