# ESP32 jako agronom: automatizace okénkové farmy s ohledem na skryté vlastnosti čipu
ESP32 za 500 rublů se stal centrálním prvkem systému monitoringu a ovládání mikroteplice na okenním parapetu. Klíčový úkol – nahradit lidské dohady objektivními daty ze senzorů, aby byly zajištěny optimální podmínky pro růst jahod, bazalky, salátu a papriky. První experimenty ukázaly: bez měření je snadné zalít, nedostatkovat světla nebo nezpozorovat noční teplotní stres. Řešení – kontinuální sběr dat o vlhkosti půdy, osvětlení, teplotě a vlhkosti vzduchu.
Architektura systému: senzory, mikrokontrolér, cloud
Systém je postavený kolem ESP32 DevKit V1. Volba je dána třemi faktory: nízká cena, vestavěná podpora Wi-Fi a přítomnost analogových vstupů. Připojeny jsou čtyři hlavní senzory:
- FC-28 – měří odpor půdy, nepřímo ukazující úroveň vlhkosti.
- BH1750 – digitální senzor osvětlení, poskytující hodnoty v luxech.
- DHT22 – zaznamenává teplotu vzduchu a relativní vlhkost.
- Fotorezistor – analogový senzor pro záložní kontrolu intenzity světla.
Data se čtou každých 5 sekund a vypisují se do Serial Monitor pro primární ladění. První měření odhalila kritické problémy: noční pokles teploty na 18 °C při větrání, nedostatečné osvětlení (jen 3000–4500 lux místo požadovaných 8000+), nerovnoměrné zalévání. Po úpravách – přesun květináčů blíže k oknu, přidání druhé lampy, nastavení harmonogramu zalévání – subjektivně vzrostla úrodnost o 40 %.
Integrace s cloudovým úložištěm a vizualizace
Lokální monitoring přes Serial Monitor rychle stává nepohodlným. Pro dlouhodobou analýzu se data posílají na vlastní server přes HTTP GET požadavky. Příklad požadavku:
/sensorData.php?login=eug&sensor_id=1&val=1842&json=1Na straně serveru PHP skript ukládá hodnoty do databáze. To umožňuje vytvářet časové grafy: dynamika vlhkosti půdy po zalévání, denní výkyvy teploty, stabilita světelných toků z fytolamp. Vizualizace mění syrová čísla v srozumitelné trendy – například je vidět, že po třech dnech od zalévání vlhkost klesne z 2100 mV na 800 mV, což signalizuje potřebu opakování cyklu.
Skrytá past: konflikt ADC2 a Wi-Fi
Po aktivaci Wi-Fi systém náhle přestal přenášet data z analogových senzorů. Hodnoty ADC se staly nulovými, přestože kabely a kód zůstaly nezměněny. Příčina – použití pinu GPIO2, který patří k ADC2. V architektuře ESP32 rádiový modul (Wi-Fi/Bluetooth) používá ADC2 pro interní kalibraci a blokuje ho pro uživatelské úkoly. Řešení – přechod na piny ADC1, které fungují nezávisle na stavu bezdrátového rozhraní.
Bezpečné piny pro analogové senzory při aktivním Wi-Fi:
- GPIO32, GPIO33, GPIO34, GPIO35, GPIO36 (VP), GPIO39 (VN)
Nebezpečné piny (ADC2):
- GPIO0, GPIO2, GPIO4, GPIO12, GPIO13, GPIO14, GPIO15, GPIO25, GPIO26, GPIO27
Oprava trvala minutu: změna const int analogPin = 2; na const int analogPin = 34; a přepojení kablu. Systém okamžitě obnovil funkci.
Praktické doporučení pro spolehlivý provoz
Aby systém fungoval stabilně měsíce, je nutné dodržovat několik pravidel:
- Kalibrace senzorů. Pro FC-28 změřte výstupní napětí ve dvou extrémních stavech: úplně suchá půda (~800 mV) a prostředí nasáklé vodou (~2200 mV). Norma – přibližně 1500 mV.
- Ochrana před vlhkostí. ESP32 je citlivý na kondenzaci. Všechna spoje musí být v hermetickém boxu nebo zalité termoklejem.
- Externí napájení. USB port notebooku často nezvládá špičkovou spotřebu Wi-Fi modulu a pumpy. Používejte zdroj 5 V/2 A.
- Lokální ukládání dat. Při výpadku spojení se serverem data nesmí ztratit. Implementujte vyrovnávací paměť přes SPIFFS nebo LittleFS s následným odesláním po dávkách.
- Upozornění. Nastavte Telegram bota nebo email notifikace při odchylce parametrů za přípustné limity (např. vlhkost půdy < 1000 mV).
Filozofie a výsledky: technologie jako sluha, ne pán
Za tři měsíce provozu systému byl sklizen první úroda třešňových rajčat, pravidelně se stříhá salát, bazalka roste „jako plevel“, paprika se připravuje k kvetení. Hlavní závěr – technologie nenahrazují porozumění přírodě, ale posilují ho. Data snižují stres: už není třeba hádat, kdy zalévat nebo zapnout lampu. Zároveň se i s ideálními hodnotami senzorů rostliny chovají někdy nepředvídatelně – připomínka, že biologické systémy jsou složitější než jakékoli algoritmy.
Co je důležité
- ESP32 – není jen náhrada za Arduino, ale plnohodnotný IoT uzel s Wi-Fi a Bluetooth.
- Piny ADC2 (GPIO0, 2, 4, 12–15, 25–27) nefungují při aktivním Wi-Fi.
- Kalibrace senzorů je povinná – tovární hodnoty nezohledňují specifičnost půdy.
- Lokální ukládání dat je klíčové pro odolnost vůči poruchám.
- Upozornění přes Telegram nebo email zvyšují pohodlí ovládání.
Celkový rozpočet projektu – kolem 900 rublů. Komponenty jsou dostupné na AliExpress a v místních elektroobchodech. Systém je škálovatelný: lze přidat ovládání pumpy přes relé, integraci s Home Assistant, porovnání dat s jinými „chytrými“ farmami pro hledání optimálních parametrů.
— Editorial Team
Zatím žádné komentáře.