Интеграция датчика освещенности гидропонной установки в Home Assistant

(Фото 1) Датчик освещенности, люксометр

Интеграция датчика освещенности гидропонной установки в Home Assistant

Для того чтобы растения нормально росли и развивались в гроубоксе, в теплице, в оранжереи или в какой то гидропонной установке, как известно, им нужно достаточно света для фотосинтеза. Следить за изменением освещенности можно изготовив самостоятельно датчик освещенности (люксометр), например прямо на макетной плате. Далее загружать данные в автоматическом режиме в Home Assistant, осуществляя сбор данных через контроллер Ардуино. Можно воспользоваться готовым решением, купить датчик освещенности на Алиэкспресс . Но можно собрать самостоятельно (Фото 1), для этого необходимо:

Собрать датчик по схеме

Сначала нам надо собрать принципиальную схему нашего датчика.

(Фото 2) Для этого используем три фоторезистора: 90мВт, 2-6кОм, 540нм, Монтаж: THT, 100ВDC, dLED: 5мм и резисторы сопротивлением: 1, 10, 100 КОм.

Три фоторезистора нам нужны, чтобы производить замеры в трех разных диапазонах освещенности, в вечрнее время, днем и при ярком солнечном свете.

Загрузить в Arduino программный код

Загружаем в контроллер Arduino или ESP8266, или ESP32 программный код для отображение данных в COM порту. И проводим несколько замеров при разной освещенности на улице — в солнечную погоду и при облаках, а так же в помещении. (Фото 3), (Фото 4)

//////////////////////////////////////////////
// 2023.07.06 woronin, umkiedu@gmail.com
// Датчик освещености — люксометр
// Robot UMKI controller K6_3
//////////////////////////////////////////////
int light0 = 0;
int light1 = 0;
int light2 = 0;
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(A1, INPUT);
  pinMode(A2, INPUT);
}
 
void loop()
{
  light0 = analogRead(A0);
  Serial.println(light0);
  light1 = analogRead(A1);
  Serial.println(light1);
  light2 = analogRead(A2);
  Serial.println(light2);
 
  delay(10); // Delay a little bit to improve simulation performance
}

Получить «сырые» данные при разных уровнях

Получаем набор «сырых» данных в Вольтах, на основе которых будем производить калибровку для пересчета в люксы. Сводим полученные данные в таблицу.

Значение люксы
HA(V)    Lx
274      2400
350      2800
479      8900
498      9900
609      23700
620      26000
634      30000
735      61000

Определить калибровочные коэффициенты

Для калибровки будем использовать технологию фотографирования белого листа цифровым фотоаппаратом или смартфоном. Калибровка освещенности с телефона производим по калькулятору c сайта www.gidroponika.su Вывод, коэффициенты пересчета получаются такие:

Y=259* EXP(0,00741* Х)

(Фото 5)

Настроить интеграцию с Home Assistant

Настраиваем интеграцию через Firmata (Фото 6)

Отредактировать конфигурационный файл

(Фото 7)

Добавить на панель график с историей

Рассчитываем интегральную составляющую освещенности за день, за месяц, за весь период выращивания растений. Что составляет:…

(Фото 8)

(Фото 2) Люксометр схема	(Фото 3) Замер освещенности на улице	(Фото 4) Замер освещености в гроубоксе
(Фото 5) Пересчет освещенности экспонента	(Фото 8) История освещенности