Инженерия в реальном времени — автоматическая плантация

1.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ
Инженерия в реальном времени
Принцип работы плантации автоматического действия
Автор: Сокольников Николай, 9А класс
Руководитель: Горшков Василий Валерьевич
МБОУ СШ № 14, Архангельск, 2026

2.

Проблема и цель
Проблема
Цель
Растения нужно поливать и проветривать
каждый день. Уехал на выходные — рассада
засохла или загнила. Бытовые автополивы
работают по таймеру или стоят дорого.
Изготовить действующий макет теплицы,
которая в реальном времени измеряет
параметры среды и без человека выполняет
полив и вентиляцию.
Гипотеза: управление по показаниям датчиков, а не по расписанию, даёт более стабильный микроклимат.

3.

Принцип: обратная связь
Датчики
DHT11, влажность почвы
Контроллер
→
Arduino Uno сравнивает с
порогами
Исполнители
→
Реле, насос, куллер
Результат снова измеряется датчиками, и цикл идёт непрерывно. Система реагирует на событие,
а не на таймер.

4.

Компоненты системы
Компонент
Назначение
Подключение
Arduino Uno
Принятие решений
—
DHT11
Температура и влажность воздуха
D2
Датчик влажности почвы
Момент полива
A0, питание с D7
Реле 2 канала, 5 В
Коммутация насоса и куллера
D3, D4
Насос и куллер 5 В
Полив и вентиляция
Через COM–NO
TFT 2.8" SPI
Панель мониторинга
D8–D13

5.

Сборка и особенности монтажа
Общая земля
Реле без маркировки
Все устройства соединены общей шиной GND на
макетной плате.
Контакты COM и NO определил мультиметром в
режиме прозвонки.
Защита щупа
Экран на 3,3 В
Датчик почвы питается с пина D7 только на время
измерения, иначе щуп разрушается электролизом.
Сигнальные линии SPI защищены резисторами
1 кОм.

6.

Программа и гистерезис
60 %
2 мин
30 / 28 °C
Влажность почвы ниже порога:
полив 8 секунд
Минимальная пауза
между поливами
Куллер включается выше 30,
выключается ниже 28
Гистерезис в 2 градуса не даёт реле постоянно щёлкать. Паузы на millis() не останавливают программу.

7.

Результаты и перспективы
Итоги
Перспективы
Цель достигнута, макет работает. За неделю
испытаний растения развивались нормально без
ручного полива. Гипотеза подтверждена.
DHT22 вместо DHT11, датчик уровня воды, часы
RTC, досветка, перенос на ESP8266 с выводом
в интернет.
Спасибо за внимание!