Умная система контроля микроклимата для теплицы, на Arduino Mega

#include <Wire.h>
#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <RTClib.h>
#include <BH1750.h>

// Определение пинов
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22
#define SOIL_MOISTURE_PIN A0
#define LIGHT_SENSOR_PIN A1
#define FAN_PIN 3
#define PUMP_PIN 4
#define LIGHT_PIN 5
#define HEATER_PIN 6

// Параметры микроклимата
const float targetTempDay = 25.0;
const float targetTempNight = 18.0;
const int targetHumidity = 60;
const int targetCO2 = 800;
const int targetLight = 10000; // люкс
const int soilMoistureMin = 30;

// Инициализация компонентов
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
SoftwareSerial co2Serial(8, 9); // RX, TX для MH-Z19
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
RTC_DS3231 rtc;
BH1750 lightMeter;

// Переменные для хранения данных
float temperature, humidity;
int co2ppm, soilMoisture, lightLevel;
bool isDayTime;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  co2Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  lightMeter.begin();
  
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  
  pinMode(FAN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(PUMP_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LIGHT_PIN, OUTPUT);
  pinMode(HEATER_PIN, OUTPUT);
  
  if (!rtc.begin()) {
    Serial.println("RTC error");
    lcd.print("RTC error");
  }
  
  // Первоначальное выключение всех систем
  digitalWrite(FAN_PIN, HIGH);
  digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);
  digitalWrite(LIGHT_PIN, HIGH);
  digitalWrite(HEATER_PIN, HIGH);
}

void loop() {
  // 1. Сбор данных с датчиков
  readSensors();
  
  // 2. Определение дня/ночи
  checkDayTime();
  
  // 3. Управление системами
  controlClimate();
  
  // 4. Отображение информации
  displayData();
  
  // 5. Логирование (опционально)
  logData();
  
  delay(10000); // Задержка между измерениями
}

void readSensors() {
  // Температура и влажность воздуха
  temperature = dht.readTemperature();
  humidity = dht.readHumidity();
  
  // Уровень CO₂
  byte cmd[9] = {0xFF,0x01,0x86,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x79};
  byte response[9];
  
  co2Serial.write(cmd, 9);
  if(co2Serial.available() >= 9) {
    co2Serial.readBytes(response, 9);
    co2ppm = response[2] * 256 + response[3];
  }
  
  // Влажность почвы
  soilMoisture = map(analogRead(SOIL_MOISTURE_PIN), 0, 1023, 0, 100);
  
  // Освещенность
  lightLevel = lightMeter.readLightLevel();
}

void checkDayTime() {
  DateTime now = rtc.now();
  int hour = now.hour();
  isDayTime = (hour >= 6 && hour < 20); // 6:00-20:00 - день
}

void controlClimate() {
  float targetTemp = isDayTime ? targetTempDay : targetTempNight;
  
  // Управление температурой
  if (temperature > targetTemp + 1) {
    digitalWrite(FAN_PIN, LOW); // Включить вентиляцию
    digitalWrite(HEATER_PIN, HIGH);
  } else if (temperature < targetTemp - 1) {
    digitalWrite(HEATER_PIN, LOW); // Включить обогрев
    digitalWrite(FAN_PIN, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(FAN_PIN, HIGH);
    digitalWrite(HEATER_PIN, HIGH);
  }
  
  // Управление поливом
  if (soilMoisture < soilMoistureMin && isDayTime) {
    digitalWrite(PUMP_PIN, LOW); // Включить полив
    delay(5000); // Полив 5 секунд
    digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);
  }
  
  // Управление освещением
  if (lightLevel < targetLight && !isDayTime) {
    digitalWrite(LIGHT_PIN, LOW); // Включить досветку
  } else {
    digitalWrite(LIGHT_PIN, HIGH);
  }
  
  // Управление вентиляцией по CO₂
  if (co2ppm > targetCO2 + 200) {
    digitalWrite(FAN_PIN, LOW);
    delay(300000); // Проветривать 5 минут
    digitalWrite(FAN_PIN, HIGH);
  }
}

void displayData() {
  lcd.clear();
  
  // Первая строка: Температура и влажность
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("T:");
  lcd.print(temperature,1);
  lcd.print("C H:");
  lcd.print(humidity,0);
  lcd.print("%");
  
  // Вторая строка: CO₂ и свет
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("CO2:");
  lcd.print(co2ppm);
  lcd.print("ppm L:");
  lcd.print(lightLevel);
  lcd.print("lx");
  
  // Третья строка: Влажность почвы
  lcd.setCursor(0,2);
  lcd.print("Soil:");
  lcd.print(soilMoisture);
  lcd.print("% ");
  lcd.print(isDayTime ? "DAY" : "NIGHT");
  
  // Четвертая строка: Статус систем
  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print("FAN:");
  lcd.print(digitalRead(FAN_PIN) ? "OFF" : "ON ");
  lcd.print(" PUMP:");
  lcd.print(digitalRead(PUMP_PIN) ? "OFF" : "ON ");
}

void logData() {
  // Реализация записи на SD-карту
  // (требуется дополнительный модуль)
}