Небольшая теплица с автоматизацией

Уход за тепличными растениями занимает много времени. Дачник должен постоянно учитывать температуру, не допуская охлаждения или наоборот, слишком высокой температуры. Также необходимо контролировать полив и своевременное проветривание.

Для того, чтобы упростить уход за растениями теплицу можно автоматизировать. Как это сделать мы узнаем на примере небольшой теплицы из данного материала.

Инструменты и материалы:
-Raspberry Pi 4 модель B;
-Блок питания Raspberry Pi 4 USB-C;
-Плата расширения T-Cobbler Plus GPIO для Raspberry Pi (опционально);
-Карта Micro SD 16 ГБ;
-Помпа для воды;
-Макетная плата;
-Блок питания;
-Перемычки;
-ЖК дисплей;
-Резисторы;
-DHT11 Датчик температуры и влажности;
-Датчик влажности почвы;
-Термоусадочные трубки;
-Датчик качества воздуха CCS811;
-Серводвигатель;
-Оргстекло;
-Петли;
-Прозрачный силикон;
-Бруски деревянные;
-ПВХ-трубка;
-Прозрачная гибкая трубка;
-Уголки соединительные;
-Крепеж;
-Резервуар для воды;
-Сверлильный станок;
-Электролобзик;
-Ножовка;
-Наждачная бумага;

Шаг первый: настройка Raspberry Pi
Сначала нужно установить операционную систему на raspberry pi.
Переходим в образы операционной системы Raspberry Pi и загружаем версию без рабочего стола.
Распаковываем zip-файл и записываем образ на SD-карту.
Открываем файл cmdline.txt и добавляем адрес «ip = 192.168.168.168».
Создаем на SD-карте пустой файл с именем ssh (без расширения!) (Это гарантирует, что Raspberry Pi активирует SSH при запуске).
Безопасно извлекаем SD-карту из компьютера и устанавливаем ее в Raspberry Pi.
Подключаем Raspberry Pi.
Шаг второй: подключение к Raspberry Pi
Теперь нужно подключиться к Raspberry Pi.
Для пользователей Mac: откройте терминал, введите «ssh pi@192.168.168.168» и нажмите Enter.
Для пользователей Windows: загрузите ПО Putty и создайте SSH-соединение с адресом «192.168.168.168».
Теперь можно войти в систему с именем по умолчанию «pi» и паролем «raspberry».
Разверните файловую систему
sudo raspi-config
Выберите «Advanced Options» > «Expand Filesystem»

Включите интерфейс I2C
sudo raspi-config
Выберите «Interfacing Options» > «I2C» > «yes»

Добавьте Wi-Fi
sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
Перейдите в конец файла и добавьте:
network = {<br> ssid = "your-wireless-network-name" <br> psk = "your-password" <br>}
Закройте и сохраните этот файл.

Обновите Pi
apt update

Установить Apache
apt install apache2 -y

Установить пакеты Python
pip3 install flask-cors
pip3 install flask-socketio
pip3 install mysql-connector-python
pip3 install gevent
pip3 install gevent-websocket

Перезагрузите Raspberry Pi
sudo reboot

Шаг третий: настройка базы данных
Дальше нужно настроить ПО MariaDB на Raspberry Pi

Установка
apt install mariadb-server mariadb-client -y

Безопасность
mysql_secure_installation
После запроса пароля нажмите Enter. Теперь можно изменить пароль.

Добавить пользователя
mysql -u root -pgrant all on *.* to 'your-username'@'localhost' identified by 'your-password'
grant grant option on *.* to 'your-username'@'localhost'
flush privileges
exit

Настройка MySQLWorkbench
Установите MySQLWorkbench на свой компьютер и добавьте новое соединение. Используйте то же имя пользователя и пароль, что и на Pi. Добавьте базу данных из Github.

Шаг третий: схема
Схема автоматизированной теплицы представлена ниже.

Шаг четвертый: сборка теплицы
Собираем небольшой парник.
Начал мастер с изготовления деревянного каркаса. Затем распилил и закрепил стены из оргстекла. Вырезал форточку. Закрепил ее на петлях.
Установил сервопривод. Он будет открывать форточку. Установил Рассбери, подключил датчики, питание. Установил помпу, протянул поливочную трубку.

Шаг пятый: загрузка кода
Для работы всей системы необходимо на Рассбери загрузить код. Загрузить его можно здесь.
Для отображения веб-сайта необходимо проделать следующие шаги.
sudo -i
nano /etc/apache2/sites-available/000-default.conf
Переходим к строке «DocumentRoot / var / www / html» и изменяем ее на «DocumentRoot / home / student / automatic-greenhouse / frontend». Закрываем и сохраняем файл (Ctrl + C> «y»> нажимаем Enter).
service apache2 restart
nano /etc/apache2/apache2.conf
Дальше нужно найти эти строки:
Options FollowSymLinks
AllowOverride All
Require all denied
И заменить их на:
Options FollowSymLinks Includes ExecCGI
AllowOverride All
Require all denied
Далее закрываем и сохраняем файл (Ctrl + C> «y»> нажимаем Enter).
service apache2 restart
Добавляем службу к Pi:
nano automatedgreenhouse.service
Добавляем в этот новый файл следующие строки (с собственным именем пользователя):

 Показать / Скрыть текст[Unit] Description=ProjectOne Project After=network.target [Service] ExecStart=/usr/bin/python3 -u /home/student//Code/Backend/app.py WorkingDirectory=/home/student//Code/Backend StandardOutput=inherit StandardError=inherit Restart=always User=your-username [Install] WantedBy=multi-user.target x-
sudo cp automatedgreenhouse.service /etc/systemd/system/automatedgreenhouse.service
sudo systemctl enable automatedgreenhouse.service
С этого момента серверная часть будет работать, если Pi подключен к сети. Чтобы увидеть веб-сайт, просто нужно перейти на IP-адрес, отображаемый на ЖК-дисплее.

Все готово. Используя эту инструкцию , с некоторыми изменениями, можно автоматизировать и теплицу побольше размером.

Источник