Zigbee-станция для капельного полива растений (проект modkam.ru)

Здравствуйте друзья

В этом обзоре мы с вами поговорим про еще один проект с сайта modkam.ru — который является логическим продолжением zigbee датчиков растений, про которые я рассказывал в одном из своих видео, ссылку оставлю в описании. Героем сегодняшнего обзора будет станция полива растений, позволяющая автоматизировать этот процесс причем сразу по трем независимым линиям и управляемая, конечно же по zigbee.

Страница проекта

Обзор датчиков растений

Где заказать ?

Заказать в РФ — телеграмм

Заказать в Украине — — производитель датчика из обзора НА OLX

О проекте

Автором этого устройства является создатель проекта modkam.ru — Jager. Новость о создании устройства датирована 9 ноября 2020 года. Отдельно хочу подчеркнуть то, что все его разработки доступны для повторения, так как вся необходимая информация, включая описание, схему и  готовые файлы для заказа печатных плат — доступны на странице проекта, ссылку на нее вы найдете в описании под этим видео. И за это, хочу выразить благодарность лично от себя, и думаю что не ошибусь — если скажу что и от всего сообщества энтузиастов умного дома.

Непосредственно та станция, про которую я рассказываю в обзоре — сделана в Украине. За что так же хочу поблагодарить Александра из славного города Одесса.

Внешний вид

Устройство разработано под корпус промышленного производства под корпус SZOMK, модель AK-NW-05 размером 120*120*25 мм. В моем случае входные клапаны насосов уже соединены между собой, так можно делать чтобы использовать одну общую трубку для забора воды.

Корпус позволяет проводит кастомизацию под нужды конкретного проекта.  На одной из его торцевых сторон, условно назовем ее фронтальной, выведены три кнопки ручного управления насосами, а для четвертой — для сброса, понадобится скрепка, чтобы предотвратить случайное нажатие.

На противоположной от кнопок стороне — выведены штуцеры насосов, входные у меня соединены вместе, кроме них тут находится 3,5 мм аудио разъем, позволяющий подключить датчик протечки и уровня воды. Ну как датчик — по сути работает на уровне замкнуто — разомкнуто.

На этой же стороне, но с другого края — находится разъем для подключения питания micro USB. Тут хочу обратить внимание, что за счет толщины стенки корпуса, сюда подойдет не каждый кабель. Длины некоторых разъемов может не хватать. 

На верхней части — тонкое и длинное отверстие, закрытое крышкой из полупрозрачного пластика, под которой находятся светодиоды активности работы насосов.

Отдельно, в хозяйственном супермаркете например Леруа Мерлен, приобретается гибкая 3 мм трубка, переходники, тройники и колышки, или как они правильно называются. 

Разборка

Разбирается устройство очень просто — необходимо открутить 4 самореза, доступ к которым имеется на нижней части пластикового корпуса. После чего нужно снять верхнюю крышку.

Для крепления насосов используются детали которые нужно распечатать на 3Д принтере, файлы для этого также находятся в общем архиве, который можно загрузить на странице проекта.

Что касается самих насосов - 

По информации от производителя устройства, на момент выхода этого обзора, на алиэкспресс доступна только модель А, с короткими штуцерами, пневматическая. Модель В — для воды отсутствует. 

Для опыта было проведено сравнение этих моделей, эти фото предоставил мне Александр, сделавший эту станцию. Внешне — отличие только в длине штуцеров.

При разборке видно — что мембраны у насосов совершенно идентичные. 

Так что единственное реальное различии моделей А и В — только только пластиковые штуцеры, и его вполне можно использовать для такого проекта.

В станции применен хорошо знакомый всем модуль Zigbee E18-MS1PA1-PCB на базе мощного чипа CC2530, который способен обеспечить отличное качество сигнала на больших расстояниях.

В устройстве есть и пищалка, на уровне прошивки заложено ее срабатывание вместе с отключением насосов, в случае обнаружения протечки. Тут же видны кнопки управления насосами и скрытая кнопка синхронизации.

Осталось подобрать кабель — как я и сказал, подойдет не любой — из-за того, что micro USB находится за стенкой корпуса и приступить к подключению.

Zigbee2mqtt

Подробно все эти операции показаны в видео версии обзора

О том что устройство перешло в режим сопряжения свидетельствует мерцающий красный светодиод.

Для работы в zigbee2mqtt — необходимо в папку аддона, у меня это config / zigbee2mqtt — положить файл внешнего конвертера.

Далее его нужно указать в настройке конфигурации и перезагрузить аддон, чтобы подтянулись данные о новом устройстве. Либо можно указать его имя в разделе внешних конвертеров в веб интерфейсе аддона.

Далее — все стандартно. Запускаем режим подключения и ждем, пока новое устройство пройдет интервью и появится в системе. 

Принудительно перевести станцию в режим сопряжения можно зажав 4ю кнопку до одновременного срабатывания 4х насосов.

Станция прошита как конечное устройство. 

Перейдем к ее возможностям

Есть ручное включение насосов — сущности pump 1,2 и 3.

Есть триггеры по времени — в миллисекундах. 2000 — это запуск полива на 2 секунды.

Посмотрим что в Home Assistant.Тут имеется 7 свичей, первый — это пищалка.

На каждый насос есть по два свича — ручное включение. И включение по таймеру, по умолчанию 5 секунд.

Ручное включение работает пока вручную же не выключишь.

При активации таймера — насос по истечении 5 секунд отключается.

Эти сущности описаны в файле конвертере. Их можно посмотреть и отредактировать. Вот например ручное включение первого насоса.

А это его активация по таймеру — по умолчанию как я и сказал установлено 5 секунд.

Вот эта строка — время указано в миллисекундах — 5000.

Пример установки работы таймера на 30 секунд. При необходимости можно поменять на каждый насос. Но это не обязательно есть и другой метод.

Включить насос на заданную длительность можно и отправкой в mqtt в топик с названием устройства и выбранного насоса значение таймера в миллисекундах. Для насосов 1,2 и 3 — топики l2, l3 и l4 соответственно.

И включить любой из насосов, можно просто отправив в нужный топик — команду с требуемым интервалом, не прибегая к правке конвертера. Мне кажется это удобнее

Например можно сделать темплейт выключатель, в котором задать нужное время для полива. Их количество в системе не ограничено. Сам по себе выключатель имеет смысл, если подразумевается возможность ручного управления.

Пример автоматизации которая будет следить за показанием датчика влажности и как только его значение упадет менее 30 %

Будет отправлять команду в топик на включение полива на заданный интервал времени.

А это лично мой кейс — автоматизация запускается раз в сутки по времени — с разницей в минуту для каждого насоса. Первый в 12 часов дня

Есть два условия — первый виртуальный свич, он нужен для работы двух инстансов, об этом я как-нибудь обязательно расскажу, но для этого обзора он не имеет значения. Второе — как раз по теме, это проверка влажности почвы, для активации она должна быть менее 30%

После этого в топик насоса отправляется интервал в 30 секунд. В этом действии нет опции retain — сообщение не сохраняется.

А во втором действии, я в специально созданный топи пишу время последнего полива, кстати аналогично я сделал и для шаблонного выключателя — при ручном запуске полива, тоже пишется время.

Один из вазонов имеет специальный грунт, в котором невозможно корректно снимать показания влажности, вот такая особенность. Растение достаточно поливать раз в неделю, что я и сделал — тут вместо условия влажности условие — день недели пятница.

А вот так это выглядит — последний полив был вчера в 12:01. Сегодня для автоматики уровень влажности достаточный. Запустим вручную. Время изменилось на текущее — запустился полив. Смотрим на показания данных грунта. Сразу прыгнула влажность. А за ней и фертильность, так как в воде есть немного удобрения. 

SLS Gateway

Перед тем как перейти к демонстрации работы — пару слов о SLS шлюзе. Устройство поддерживается и в нем, кто бы сомневался — все таки можно сказать что родственные проекты.

Вот данные о поливочной станции которые получает шлюз — напомню в данной версии прошивки станция является конечным устройством.

Структура сущностей тут несколько другая. Сенсоры уровня сигнала, уровня воды и протечки — тут такие же как и в zigbee2mqtt, дополнительно есть параметр lastseen — время последнего отклика от станции. А вот к каждому из трех переключателей насосов — есть параметр таймаута

Он обозначен в секундах — это время которое будет работать соответствующий насос. Эти интервалы задаются вручную прямо в шлюзе, в зависимости от того какой объем воды для полива вам нужен.

После этого включение каждого из насосов будет длится столько секунд — сколько вы указали тут. По большому счету это разовая акция — раз установил и забыл.

Работа станции

Подробно это показаны в видео версии обзора

Без воды насосы жужжат довольно громко, но проверить работоспособность можно так.

Работа с водой, 5 секундный полив.

Установка

А это мой вариант ее установки на подоконнике, где у меня как раз находится три горшка с растениями, которые мы постоянно забываем поливать.

В качестве емкости для воды я использовал литровое пластиковое ведро из под йогурта — с крышкой. В крышке сделал отверстие для трубки.

Для каждого растения, да простит меня эта фиалка за сломанный моими кривыми ручками листик, я сделал разводку на две точки полива

Вот так выглядит сам полив

Подробно это показаны в видео версии обзора

Грунт с которого нельзя снять влажность — тут полив раз в неделю по расписанию.

Крупным планом

Видео версия обзора

Вывод

Из того что еще не сделано — это в емкости для полива, пластиковом ведре, сделать датчик уровня воды. Не хотелось просто кидать два провода, так как они быстро окисляются, я пока в поиске адекватного решения. 

В целом же — очень классная задумка, работает причем эффективно и удобно. Подливать в одну большую емкость воду — раз в пару недель всяко проще чем по отдельности каждое растение, а тут еще можно четко регулировать нужный объем воды. 

Так что — у кого руки стоят, заказывайте и паяйте сами, у кого нет квалификации, желания, возможность сделать самому — можно заказать готовое устройство, ссылки я оставил в описании.