《照顾好我的幸福树》自动浇花+补光——HA+micropython实现 - 『瀚思彼岸』» 智能家居技术论坛

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水箱（水泵+水"位"传感器）（花盆里还有土壤湿度传感器）

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光照（灯带+光传感器）

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透明塑料外壳（动手能力差）

概述

学了micropython后一直想做个东西练练手，家里正好有一盆幸福树，就做个玩具照顾下花花草草吧。

起初是打算使用esp8266设备（因为便宜呗），esp8266设备只有一个ADC接口，所以把这个宝贵的接口留给了水位传感器，土壤湿度传感器就没有使用ADC。后来因为8266的内存实在是太弱了，总是莫名重启优化调试了几天仍然无果，咬咬牙心一横多花了10来块钱上了esp32。

功能主体由esp设备独立完成，HA方便的提供一个接入控制方式。如果依靠HA进行自动化，实现起来应该会更简便。

功能

自动浇水：由土壤湿度传感器检测干湿度，在水箱有水的情况下启动水泵抽水。

自动补光：由光照传感器检测光照强度，并定时采样累计。在允许补光的窗口时间（设定窗口时间是因为怕光污染）进行补光，提升光照强度，直到满足设定的每日光照期望值。光照每天累计，次日清零。

HA接入：配置好主题，使用mqtt自动发现。可以看到各个传感器的状态值。并可以手动控制水泵和补光灯（会退出自动模式）。

物料准备

物料	数量	单价	总价
Esp32NodeMCU	1	26	26
BH1750FVI数字光照传感器模块	1	10.5	10.5
土壤湿度计检测模块湿度传感器	1	1.55	1.55
水位传感器 Water Sensor	1	0.7	0.7
电源模块12V输入3.3V 5V 12V多路输出	1	1.2	1.2
12V 5A电源适配器	1	14	14
LED补光灯12V	2	9.5	19
直流电机3V 卧式小潜水泵DC3W	1	2.25	2.25
水泵导水管	1米	0.8	0.8
2路5V继电器	1	3.25	3.25
DC接口母头	1	0.45	0.45
F型透明防水盒	1	5.5	5.5
发光二极管	2
600Ω电阻	1
网线	2米
电源线双芯12V	2米
			85.2

网线分成了两部分，其一实现浇水相关功能（两个传感器+水泵至少需要6芯），其二实现补光功能（光照传感器需要4芯，剩下4芯拧成两股为LED供电）。

发光二极管一个用于显示电机工作状态，一个用于显示水箱是否有水，可选用。

接入设计

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对于电路知识，我完全是萌新，画的图仅限于能看懂，包括后面的焊接/接线都是乱七八糟，各位看官见笑

因为咱这是HA论坛，所以只对HA相关的内容做出说明，完成代码请移步github。

通讯完全使用mqtt实现，并且在代码里进行MQTT自动注册，所以HA里只需要开启自动发现即可。

HA的MQTT自动发现配置：

‘homeassistant/{switch}/{dev_id}/{object_id}/config’

由控制台发布，设备端订阅的主题：‘{dev_id}/+/command’

由控制台订阅，设备端发布的主题：‘{dev_id}/devstate’

自动发现：

1.土壤湿度传感器（binary_sensor）

topic：homeassistant/binary_sensor/{dev_id}/moisture/config

{"device_class": "moisture", "name": "Temperature", "state_topic": "{dev_id}/state", "payload_on": "wet","payload_off":"dry", "value_template": "{{value_json.moisture_status}}" }

复制代码

2.水位传感器（sensor）

topic：homeassistant/sensor/{dev_id}/water/config

{"device_class": "illuminance", "name": "light_accumulation", "state_topic": "{dev_id}/state", "unit_of_measurement": "lx", "value_template": "{{ value_json.light_accumulation}}" }

复制代码

4.LED补光灯（switch）

topic：homeassistant/switch/{dev_id}/led/config

{"name": "plant_led", "command_topic": "{dev_id}/led/command","payload_on":"on","payload_off":"off", "state_topic": "{dev_id}/state", "value_template": "{{value_json.led}}"}

复制代码

5.水泵（switch）

topic：homeassistant/switch/{dev_id}/water/config

{"name": "plant_waterpump", "command_topic": "{dev_id}/water/command","payload_on":"on","payload_off":"off", "state_topic": "{dev_id}/state", "value_template": "{{value_json.water_pump}}"}
复制代码

6.手工/自动模式切换（switch）

topic：homeassistant/switch/{dev_id}/mode/config

{"name": "plant_devmode", "command_topic": "{dev_id}/mode/command","payload_on":"auto","payload_off":"manual", "state_topic": "{dev_id}/state", "value_template": "{{value_json.mode}}"}
复制代码

topic：{dev_id}/water/command

2.控制补光灯

topic：{dev_id}/led/command

3.控制设备工作模式

topic：{dev_id}/dev/command

"auto" | "manual"
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moisture_status：土壤湿度，true为”干/缺水“，false为”湿润/不缺水“
water_level：水位值浸入水后数值基本在500-600.400以下不敏感（esp8266）0-4095（esp32）
light_level：读取值0-54613light_accum: 当天光照量统计，每10分钟记录一次
light_levelled：补光灯是否工作water_pump:水泵是否工作

1.设备传感器状态

topic：{dev_id}/devstate

{"dev_id":"9","dev_state":"on","mode":"atuo","moisture_status":"dry","water_level":400,"light_level":1000,"light_accum":1930,"led":"on","water_pump":"off"}
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{"dev_id":"9","dev_state":"on","mode":"manual","moisture_status":"wet","water_level":400,"light_level":1000,"light_accum":1930,"led":"on","water_pump":"off"}

复制代码