Автор статьи: Шибаев Павел, учащийся детского технопарка «Кванториум», группа №Р12

Наставник: Иванов Дмитрий Сергеевич

На сегодняшний день в мире тратятся огромные ресурсы на выращивание и поддержание жизни самых разнообразных сельскохозяйственных культур. Нанимается большое количество рабочих, покупаются самые разнообразные удобрения.

Сейчас уже в большинстве стран так или иначе распространены «умные теплицы», но у нас, в Туле, такие агрегаты можно встретить крайне редко, и то только на огородах народных умельцев. И вот я решил, что создам автоматизированную теплицу для повышения урожайности за счет создания оптимального микроклимата, и этот определенный микроклимат будет устанавливаться с помощью программы.

Первым делом нужно было выбрать, из какого материала будет создана моя теплица. Вариантов было несколько, но я выбрал самый оптимальный: дерево, которое будет служить каркасом теплицы, и оргстекло, которое послужит окнами. Избрал я эти материалы потому, что они не сложны в обработке, а также из-за малого веса.

Самое сложное было впереди: это установка и монтирование датчиков в корпус теплицы. В этот комплекс датчиков входили: датчик освещенности, датчик влажности почвы, датчик влажности воздуха и концентрации углекислого газа, а также два шаговых двигателя для открывания и закрывания форточек. Теплица оборудована вентилятором и насосом для откачивания воды из резервуара и дальнейшего распределения между горшками. В качестве управляющего микроконтроллера я решил использовать Arduino Uno, и выбрал я его не случайно, ведь он дешев и легок в программировании и эксплуатации.

Окончательный вид теплицы представлял из себя основную часть: это каркас, в который встроены датчики, и управляющий блок – сюда встроена вся электроника, а именно: сам микроконтроллер и понижатель напряжения для Arduino. Снаружи этого блока закреплен насос, соединенный трубкой с резервуаром.

Пока что теплица не автономна полностью: ее питание происходит от сети 220 вольт. Но уже в планах есть модификация по установке на управляющий блок шагового двигателя, на который и будут устанавливаться солнечные панели. Они будут ориентироваться на солнце дабы получить максимальное количество солнечного света.

Хочется добавить, что как дополнение к теплице была разработана умная система полива. Она имеет два режима: интеллектуальный и «по расписанию». В первом происходит считывание данных с датчика влажности почвы, и когда почва переходит порог сухости, который можно указать в программе, происходит полив. Во втором же можно выбрать из трех вариантов, через какое время произойдет орошение. На LCD экране, который подключен к контроллеру, можно увидеть таймер, показывающий время до следующего полива.