Не блокировать loop() бесконечными попытками подключения к MQTT

mqttClient.connect() блокирует на время TCP-таймаута, если брокер
недоступен. Без паузы между попытками это происходило на каждой итерации
loop() — веб-интерфейс и опрос датчиков/реле (не зависят от MQTT и должны
работать даже без платформы) подвисали. Теперь переподключение пробуется не
чаще раза в 5 секунд.

В README добавлен раздел "Автономная работа без платформы" — что именно
работает локально без docker compose, а что требует брокера.

growbox/README.md

@@ -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)
 
@@ -22,51 +22,86 @@
 
 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
 
-| Назначение      | Пин (по умолчанию) |
-|-----------------|---------------------|
-| DHT22 data      | GPIO4               |
-| Реле — light-1  | GPIO16              |
-| Реле — pump-1   | GPIO17              |
-| Реле — fan-1    | GPIO18              |
+По фото реального комплекта: 30-контактная ESP32 DevKit, готовый модуль
+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.
 
-Реле-модули по умолчанию считаются активными по LOW (`RELAY_ACTIVE_LOW` в
-`config.h`) — типично для дешёвых китайских модулей на оптопаре. Если ваши
-реле активны по HIGH — поменяйте флаг.
+| 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 |
 
-DHT22 требует подтягивающий резистор ~10кОм между data и VCC, если он не
-встроен в конкретный модуль.
+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.
+
+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
+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
 
 ```
-                           ESP32 DevKitC
+                           ESP32 (30 pin)
                      ┌───────────────────────┐
    DHT22 DATA ───────┤ GPIO4                 │
-   (+10к подтяжка    │                       │
-    DATA -> 3V3)     │                       │
+   (жёлтый провод)   │                       │
+   Почва A0 ─────────┤ GPIO34                │
                       │                       │
-   Реле LIGHT  IN ────┤ GPIO16                │
-   Реле PUMP   IN ────┤ GPIO17                │
-   Реле FAN    IN ────┤ GPIO18                │
+   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                   │
               USB/5V ─┤ VIN                   │
                       └───────────────────────┘
 
-DHT22:        VCC -> 3V3   GND -> GND   DATA -> GPIO4
-Реле-модуль:   VCC -> 5V (VIN) или 3V3 (смотри маркировку модуля)
-               GND -> GND (общий с ESP32)
-               IN  -> GPIO16 / GPIO17 / GPIO18
+DHT22 (готовый модуль, 3 провода):
+    оранжевый(+/VCC) -> 3V3   жёлтый(out/DATA) -> GPIO4   зелёный(-/GND) -> GND
+
+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)
+    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 контакты COM/NO/NC — это ОТДЕЛЬНАЯ силовая цепь со своим
-    источником питания, к GPIO ESP32 она не подключается. К плате идёт
-    только сигнальный IN каждого реле-модуля.
+    12V/220V) через винтовые клеммы COM/NO/NC каждого канала — это
+    ОТДЕЛЬНАЯ силовая цепь со своим источником питания, к GPIO ESP32 она не
+    подключается. К плате идёт только сигнальный IN каждого канала.
 ```
 
 ## Библиотеки
@@ -86,9 +121,9 @@ DHT22:        VCC -> 3V3   GND -> GND   DATA -> GPIO4
 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.
 
@@ -102,16 +137,56 @@ DHT22:        VCC -> 3V3   GND -> GND   DATA -> GPIO4
 авторизации — только для локальной сети, как и mosquitto платформы; для
 выхода за пределы LAN сначала нужно добавить хотя бы Basic Auth.
 
-## Настройка и прошивка
+## Автономная работа без платформы
 
-1. `cp config.h.example config.h`, заполнить Wi-Fi SSID/пароль, IP хоста, на
-   котором поднят `docker compose` платформы (mosquitto слушает `0.0.0.0:1883`
-   — доступен по IP машины в локальной сети), `zone_id` и `device_id`.
-2. Открыть `growbox.ino` в Arduino IDE, выбрать плату (ESP32 Dev Module или
-   конкретную модель), порт.
-3. Прошить. Открыть Serial Monitor на 115200 бод — там лог подключения к
-   Wi-Fi/NTP/MQTT/веб-сервера и каждой публикации телеметрии/команды, а
-   также IP платы для похода в веб-интерфейс.
+Плате не нужен запущенный `docker compose` (`home_automatization`), чтобы
+показывать датчики и включать/выключать свет/насос/вентилятор — для этого
+достаточно Wi-Fi и веб-интерфейса выше (`http://<ip-платы>/`). MQTT-брокер
+нужен только для синхронизации с платформой (телеметрия в ClickHouse,
+команды из Laravel/rule-engine, device shadow в Redis) — если он недоступен,
+эта синхронизация просто не происходит, но локальное управление продолжает
+работать.
+
+Важная деталь реализации: `mqttEnsureConnected()` пробует переподключиться к
+брокеру не чаще раза в 5 секунд (`RECONNECT_INTERVAL_MS` в `mqtt_link.cpp`)
+— без этой паузы блокирующий `mqttClient.connect()` при недоступном брокере
+съедал бы почти весь `loop()` на каждой итерации, и веб-интерфейс с опросом
+датчиков подвисали бы. Serial-лог в этом случае пишет `failed, rc=...` раз в
+5 секунд — это ожидаемо, если платформа сейчас не поднята, а не поломка.
+
+## Настройка и прошивка через Arduino IDE
+
+1. **Поддержка ESP32.** Arduino IDE → Settings → «Additional boards manager
+   URLs» → добавить:
+   `https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json`
+2. **Ядро.** Tools → Board → Boards Manager → найти `esp32` → установить
+   пакет `esp32 by Espressif Systems`.
+3. **Библиотеки.** Tools → Manage Libraries → поставить по одной:
+   `PubSubClient`, `ArduinoJson` (v7), `DHT sensor library` (IDE предложит
+   доустановить зависимость `Adafruit Unified Sensor` — согласиться).
+4. **Скетч.** File → Open → `controllers/growbox/growbox.ino` — остальные
+   `.h`/`.cpp` подхватятся вкладками автоматически.
+5. **Конфиг.** `cp config.h.example config.h`, заполнить Wi-Fi SSID/пароль,
+   IP хоста с поднятым `docker compose` платформы (mosquitto слушает
+   `0.0.0.0:1883` — доступен по IP машины в локальной сети), `zone_id` и
+   `device_id`. Если IDE уже была открыта — переоткрыть скетч.
+6. **Плата и порт.** Подключить ESP32 по USB (кабель именно с передачей
+   данных). Tools → Board → esp32 → `ESP32 Dev Module` (или точная модель).
+   Tools → Port → появившийся `/dev/cu.usbserial-*` /
+   `/dev/cu.SLAB_USBtoUART`.
+7. **Заливка.** Кнопка Upload. Часть плат просит зажать кнопку `BOOT` на
+   плате до появления точек соединения в логе.
+8. **Проверка.** Serial Monitor, 115200 бод — лог подключения к
+   Wi-Fi/NTP/MQTT/веб-сервера, публикации телеметрии/команд и IP платы для
+   похода в веб-интерфейс.
+
+**Если не заливается:**
+- порта нет в списке — нужен драйвер USB-UART моста платы (CP2102 обычно
+  ставится сам на современной macOS, CH340 — вручную);
+- `Failed to connect to ESP32` / `No serial data received` — зажать `BOOT`
+  на плате на время заливки;
+- заливка обрывается или очень долгая — Tools → Upload Speed → понизить с
+  921600 до 115200.
 
 ### Сборка через `arduino-cli` (если не через IDE)
 
@@ -133,7 +208,9 @@ 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

growbox/config.h.example

@@ -14,21 +14,37 @@
 // --- 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"
 
 // --- Пины (ESP32 DevKitC) ---
-#define PIN_DHT22       4
-#define PIN_RELAY_LIGHT 16
-#define PIN_RELAY_PUMP  17
-#define PIN_RELAY_FAN   18
+// 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_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
 

growbox/mqtt_link.cpp

@@ -63,11 +63,25 @@ void mqttBegin() {
   mqttClient.setCallback(onMessage);
 }
 
+// mqttClient.connect() блокирует на время TCP-таймаута, если брокер
+// недоступен. Без паузы между попытками это съедало бы почти весь loop() —
+// а значит и веб-интерфейс, и опрос датчиков/реле, которые от MQTT не
+// зависят и обязаны работать даже без связи с платформой (см. README,
+// "Автономная работа без платформы").
+static unsigned long lastConnectAttempt = 0;
+static const unsigned long RECONNECT_INTERVAL_MS = 5000;
+
 void mqttEnsureConnected() {
   if (mqttClient.connected()) {
     return;
   }
 
+  unsigned long now = millis();
+  if (now - lastConnectAttempt < RECONNECT_INTERVAL_MS && lastConnectAttempt != 0) {
+    return;
+  }
+  lastConnectAttempt = now;
+
   Serial.print("[mqtt] connecting to ");
   Serial.print(MQTT_BROKER_HOST);
   if (mqttClient.connect(MQTT_CLIENT_ID)) {
@@ -75,7 +89,8 @@ void mqttEnsureConnected() {
     mqttClient.subscribe("devices/+/commands", 1);
   } else {
     Serial.print(" failed, rc=");
-    Serial.println(mqttClient.state());
+    Serial.print(mqttClient.state());
+    Serial.println(" (это ок, если платформа сейчас не поднята — веб-интерфейс и реле работают локально)");
   }
 }
 

growbox/telemetry.cpp

@@ -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;
+}

growbox/telemetry.h

@@ -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);

growbox/web_ui.cpp

@@ -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);