🌡️ Проект: автоматическая вентиляция теплицы по температуре DS18B20

DS18B20 измеряет температуру в теплице и включает вентилятор через реле, как только воздух перегревается — без постоянного контроля вручную в жаркие дни.

Как это работает

DS18B20 — цифровой датчик температуры с точностью около ±0.5°C, который передаёт данные по одному проводу (протокол 1-Wire). В герметичном исполнении (в металлической капсуле на проводе) его удобно воткнуть прямо в грунт или подвесить в воздухе теплицы — в отличие от открытых плат, влажность теплицы ему не страшна.

Главная хитрость этого проекта — гистерезис, то есть два разных порога вместо одного. Если использовать один порог (например, включать вентилятор ровно при 28°C и выключать при той же температуре), при колебаниях температуры около этого значения реле будет щёлкать туда-обратно по много раз в минуту, что быстро убьёт механический ресурс реле. Два порога (включение при 28°C, выключение только при остывании до 25°C) создают "мёртвую зону", в которой состояние реле не меняется.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Подключите DS18B20: сигнал → D2, VCC → 5V, GND → GND.
Между сигнальным проводом и VCC впаяйте подтягивающий резистор номиналом 4.7 кОм — без него протокол 1-Wire работать не будет.
Подключите модуль реле KY-019 (вентилятор): сигнал → D7, VCC → 5V, GND → GND.
Установите библиотеки OneWire и DallasTemperature через Менеджер библиотек в Arduino IDE перед прошивкой.
Расположите датчик в теньке теплицы, подальше от прямых солнечных лучей и нагревательных приборов, чтобы он измерял реальную температуру воздуха, а не нагрев от прямого попадания света на капсулу датчика.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2      // пин данных DS18B20
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

const int relayPin = 7;     // реле вентилятора
const float onTemp = 28.0;  // включить вентиляцию при этой температуре, °C
const float offTemp = 25.0; // выключить только когда остынет до этой температуры (гистерезис)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  sensors.requestTemperatures();
  float t = sensors.getTempCByIndex(0);

  if (t > onTemp) {
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
  } else if (t < offTemp) {
    digitalWrite(relayPin, LOW);
  }
  // если температура между offTemp и onTemp — состояние реле не меняем (гистерезис)

  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(t);
  Serial.println(" C");

  delay(5000);
}

Два разных порога (`onTemp` и `offTemp`) вместо одного создают гистерезис — вентилятор не будет щёлкать туда-обратно на границе одного значения.

Частые проблемы

Датчик выдаёт -127°C или 85°C — классический признак отсутствия или неправильного номинала подтягивающего резистора; проверьте, что между сигналом и VCC действительно стоит резистор 4.7 кОм.
Ошибка компиляции про OneWire.h или DallasTemperature.h — установите обе библиотеки через Менеджер библиотек Arduino IDE, они должны стоять обе одновременно.
Вентилятор щёлкает слишком часто — увеличьте разницу между `onTemp` и `offTemp`, сейчас она 3 градуса, можно сделать 5-7.
Вентилятор не включается, хотя в теплице явно жарко — проверьте показания через монитор порта; возможно, датчик расположен в тени/прохладном углу и не отражает реальную температуру у растений.
Реле подключено, но ничего не щёлкает — убедитесь, что модуль реле реально запитан 5V, а не только сигнальным проводом, и что сам вентилятор подключён к контактам реле, а не напрямую к Arduino.

Как улучшить проект

Добавить второй датчик DS18B20 снаружи теплицы, чтобы вентилировать только когда на улице прохладнее, чем внутри.
Вывести текущую температуру на LCD1602-дисплей, чтобы не нужно было подключаться к компьютеру для контроля.
Добавить логирование температуры на SD-карту, чтобы отслеживать климат теплицы за весь сезон.