# Greenhouse V0.3 — компоновка электроники и философия управления

Дата: 12 октября 2026. Рынок первого пилота: Казахстан.

Статус: инженерная концепция для изготовления и проверки прототипа. Это ещё не монтажная схема, заказная спецификация и не проверенная рецептура. Существующий сайт и его программы этим документом не изменяются.

Основа: [корпус V0.2](MODULAR_BODY_V0_2.md), [прототип V0.1](PROTOTYPE_V0_1.md), [отзывы и требования](REVIEWS_REQUIREMENTS_2026-10-12.md), [разработка питания](NUTRIENT_DEVELOPMENT_V0_1.md). При расхождении этот документ уточняет расположение электроники и механизм подъёма; геометрия существующей 3D-модели остаётся схематичной.

## 1. Что создаём первым

Одну закрытую секцию M номинально 600 × 400 мм с независимыми баком и светом. Высоту уточняем макетом; стартовый вариант около 850 мм, увеличенный корпус — отдельная механическая сборка. Проверяем зелень и карликовые плодовые культуры отдельными циклами: маленький шкаф не обещает вместить любой томат.

Первый работающий прототип: регулируемый белый LED-свет, моторный подъём по кнопкам, вентиляция, аэрация корней, контроль температуры/влажности, уровня и протечки, локальное расписание, дисплей. Раствор сначала готовим и корректируем вручную с журналом. Автодозирование подключаем после испытаний измерений и дозаторов.

Интернет, сайт и учётная запись не нужны для выращивания. Позже они показывают состояние и передают проверяемые настройки; локальный контроллер сохраняет защитные ограничения.

## 2. Как поднимается светильник

### Предлагаемая механика

Светильник с собственным радиатором закреплён на жёсткой поперечной каретке. Сзади шкафа расположены две вертикальные направляющие и один центральный трапецеидальный ходовой винт. Направляющие воспринимают перекос, винт создаёт вертикальное перемещение. Мотор находится сверху в сухом отсеке; соединение винта с мотором через муфту, осевая нагрузка — через рассчитанный опорный подшипниковый узел, а не через вал мотора.

```text
      Сухой верх: мотор — муфта — опора винта
                  │
     направляющая │ винт │ направляющая
          ║       │      ║
          ╠════ каретка ══╣ ← гайка винта на каретке
          ║  радиатор    ║
          ║  LED-панель  ║
          ║      ↕       ║
          ║   растения   ║
          ╚══ бак/крышка ═╝
```

Проектные требования:

- Верхний и нижний концевики, механические упоры; крайние ограничения движения не зависят только от счётчика шагов.
- Защита от падения: рассчитанный удерживающий механизм/тормоз или конструктивный ловитель. Самоторможение случайно купленного винта не считаем защитой. Самоторможение зависит от геометрии и трения; производитель отдельно рассматривает обратный ход под нагрузкой. [Thomson](https://www.thomsonlinear.com/en/support/tips/is-it-possible-to-backdrive-an-actuator)
- Винт и смазка закрыты кожухом от листьев, брызг и рук; кожух допускает очистку. Защитить и доступные точки защемления направляющих.
- Силовой кабель LED идёт в гибкой цепи/петле с разгрузкой натяжения, допустимым радиусом изгиба и запасом на весь ход. Он не касается винта, растения и воды.
- Жёсткость каретки проверяем в крайних положениях; для широкой панели второй синхронный винт может понадобиться по результату испытаний. Два независимых мотора без контроля перекоса не применять.
- Направляющие и винт не удлиняются случайным стыком при добавлении корпуса. В высоком варианте нужен совместимый комплект длинных направляющих, винта, кабеля и кожухов. Вставка корпуса сама по себе не увеличивает ход лампы.

Размер двигателя, диаметр/ход винта и ток драйвера выбираем после измерения массы каретки с радиатором, трения и полезного хода. Обозначение «NEMA 17» говорит о типоразмере, но не гарантирует достаточный момент.

Оценка до выбора узла: F = m × g + сила трения; T ≈ F × L / (2π × η), где L — ход винта за оборот в метрах, η — подтверждённый КПД. Добавить ускорение и запас, проверить рабочую характеристику двигателя на требуемой скорости, устойчивость/критическую скорость винта и удержание при обесточивании. Формула не заменяет испытание вертикального узла.

### Управление высотой

1. На первом стенде — кнопки «вверх/вниз» с удержанием, при отпускании остановка. Скорость небольшая, уточняется испытаниями; остановка обязательна при концевике, противоречии датчиков или превышении разрешённого времени движения.
2. При включении самопроизвольного движения нет. После потери достоверного положения управление по координате запрещено; процедура поиска верхней точки запускается пользователем в режиме обслуживания с проверкой свободного пути.
3. После настройки положения — обычный режим «зафиксировать высоту». Мотор не должен непрерывно греться ради удержания: это обеспечивает выбранная механика/тормоз.
4. Позже — автоматическое **повышение** при подтверждённом приближении кроны. Автоматическое снижение над растениями сначала запрещено. Датчик расстояния опционален: листья, просветы, конденсат и наклон дают ошибки. Нужны проверка показаний и независимое обнаружение контакта, например чувствительная нижняя рамка. Наличие препятствия останавливает любое движение; рост растения не подтверждаем одним измерением.
5. Рост кроны до верхнего предела вызывает уведомление «нужна формировка/высокий корпус», а не попытку выйти за ход.

Для рассады лампа может находиться ниже, для взрослой кроны — выше. Но минимальное расстояние определяется также теплом, равномерностью и безопасным зазором. При чрезмерном свете сначала доступно диммирование. Для каждого положения снимаем карту PPFD на уровне листьев; универсальные «10 см для всех растений» не задаём.

PPFD характеризует поток фотонов на площадь, DLI — свет за сутки: DLI = средний PPFD × часы × 0,0036. Например, 250 мкмоль/(м²·с) за 16 часов дают 14,4 моль/(м²·сут); это пример расчёта, не утверждённая настройка культуры. После подъёма нужно проверить карту света заново. Нехватка света может вызывать вытягивание; требования зависят от растения. [UMN: освещение](https://extension.umn.edu/garden-and-home/yard-and-garden/gardening-in-minnesota/lighting-for-indoor-plants)

## 3. Физическая компоновка

| Зона | Размещаем | Доступ и ограничения |
|---|---|---|
| Снаружи, сзади/сбоку сверху | Готовый изолированный сетевой БП с выходом 24 В DC, входной кабель | Выше возможной воды, проветриваемое крепление, разгрузка кабеля. Сетевое напряжение не заводим в растительный объём |
| Верхний сухой отсек | Контроллер, RTC, преобразователи, распределение питания, предохранители, драйвер LED, драйверы приводов | Отдельный доступ снаружи; барьер от влажного объёма. Тёплые драйверы отделить от датчиков и процессора, не перекрыть охлаждение |
| Верхняя передняя панель | Дисплей-кандидат 2,8–3,5 дюйма, энкодер с нажатием, кнопки подъёма, отдельная кнопка остановки движения | Видно при закрытой шторе. Уплотнение, без кармана для воды. Ночью дисплей гаснет; тревога не должна постоянно освещать комнату |
| Подвижная каретка | LED-модуль с радиатором, датчик температуры радиатора, независимый термовыключатель, опционально рамка контакта | Не использовать радиатор как основание для открытой управляющей платы. Проверить температуру на всех высотах |
| Задняя сухая трасса | Провода приводов/света, отдельная трасса измерительных линий, разъёмы сервисных модулей | Силовые и чувствительные линии разнести; капельные петли, маркировка, исключение перепутывания разъёмов |
| Воздушная зона кроны | Датчик T/RH, вентилятор обдува; отдельный канал обмена с комнатой | Датчик не напротив LED, мокрого распылителя или прямой струи вентилятора. Воздух из влажной зоны не продувает электроотсек |
| Корневая зона | Датчик температуры раствора, независимые минимум/максимум уровня, сервисный порт проб | Бак непрозрачный; датчики извлекаются и чистятся без разборки шкафа. Минимум для насоса не равен оптимальному уровню для корней |
| Нижний поддон | Датчик протечки; доступный слив с защитой от случайного открытия | Вода не должна проходить через кабельный отсек. Протечка дозаторов также попадает в контролируемый поддон |
| Отдельная сервисная ниша сбоку/сзади | Воздушный насос на виброопорах; позднее дозаторы A/B и канистра долива | Воздушный насос выше уровня жидкости либо иной проверенный антисифонный узел; ёмкости раствора отделены перегородкой от электроники. Дозаторы обслуживаются без открытия растительной зоны |

Верхняя крышка в текущей 3D-модели условная: её толщину нужно уточнить по реальным платам, разъёмам, радиусу кабелей и охлаждению. Не обещаем уместить всю электронику в нарисованный объём до размерной компоновки.

Светонепроницаемая вентиляция работает и при закрытой шторе. Светильник перемещается вместе с радиатором, поэтому прежнюю идею исключительно наружного неподвижного радиатора нельзя считать готовым решением: проверяем нагрев внутри, обмен воздухом и акустический режим. Вентиляция не охлаждает ниже температуры комнаты.

## 4. Электрическая архитектура

```mermaid
flowchart TD
  AC[Сеть] --> PSU[Внешний изолированный БП 24 В]
  PSU --> DIST[Ввод DC / защита / распределение]
  DIST --> LED[Предохранитель / LED-драйвер / термозащита / свет]
  DIST --> MOT[Предохранитель / драйвер подъёма / мотор]
  DIST --> FAN[Защищённые выходы вентиляции и аэрации]
  DIST --> AUX[Позднее: циркуляция / долив / дозаторы / штора]
  DIST --> DC[DC-DC 5 В / питание логики 3,3 В]
  DC --> MCU[ESP32 / RTC / дисплей]
  SEN[Температуры / влажность / уровень / протечка / концевики] --> MCU
  MCU --> LED
  MCU --> MOT
  MCU --> FAN
  MCU --> AUX
  STOP[Аппаратная остановка движения и подачи жидкостей] --> MOT
  STOP --> AUX
```

Это функциональные связи, не схема соединений. Номиналы защит, сечения, контактные нагрузки и GPIO выдаём после фиксации деталей.

### Состав узлов одной секции

| Узел | Базовый выбор/кандидат | Что проверить до покупки и монтажа |
|---|---|---|
| Контроллер | ESP32; ESP32-S3 — кандидат для новой платы | Конкретная плата, доступные GPIO, загрузочные выводы, логика 3,3 В, watchdog, стабильность питания при Wi-Fi. Не переносить распиновку старого проекта автоматически |
| Время | RTC DS3231-класса с резервным питанием | Совместимость логики, тип батареи и наличие схемы её зарядки на модуле; нельзя заряжать обычную батарейку зарядным модулем |
| Экран/ввод | SPI-дисплей, энкодер, кнопки | Яркость/гашение, потребление, влажность, работа мокрыми пальцами; кнопки сохраняют управление при отказе тачскрина |
| Свет | Белая LED-панель и согласованный драйвер постоянного тока с регулировкой | Ток панели, диапазон прямого напряжения и запас драйвера, тепло, пульсация, интерфейс диммирования. Панель не подключается непосредственно к GPIO |
| Подъём | Шаговый двигатель + драйвер, TMC2209 — кандидат | Момент на скорости, ток фаз, охлаждение, питание, концевики, удержание, реальный шум. Диагностика драйвера не заменяет защиту от защемления |
| Штора | Реверсивный привод + два концевика, позже | Геометрия намотки, торможение, блокировка при открытой дверце, ограничение тока/времени, ручное освобождение |
| Воздух | DC-вентилятор обмена и при необходимости отдельный обдув кроны | Шум с корпусом/шторой, расход в световых лабиринтах, тахосигнал при наличии. Обдув и обмен воздухом — разные задачи |
| Аэрация | Отдельный DC-воздушный насос с виброизоляцией | Кислород в зрелом баке, шум, обратный ток воды, ресурс. Циркуляционный насос не считаем автоматической заменой аэрации |
| Водяной насос | Только если подтверждена необходимость циркуляции/перемешивания | Защита от сухого хода, доступ к фильтру, корни, пусковой ток, возможность охлаждения насоса |
| T/RH воздуха | Sensirion SHT4x-класса на сменной плате | Защита от капель и химических аэрозолей, место установки, восстановление после конденсации |
| Температура воды | Сменный совместимый с раствором погружной зонд | Герметичность реального изделия, точность, химическая совместимость; надпись DS18B20 не гарантирует качество оболочки |
| Температура радиатора | Контактный датчик + отдельный термовыключатель | Хороший тепловой контакт, уставки по LED/изоляции, разрыв цепи разрешения света аппаратно |
| Уровень | Два дискретных датчика min/max; для автодолива дополнительное независимое ограничение | Залипание, корни, волны, чистка. Отказ программы не должен обеспечить бесконечный долив |
| Протечка | Сменный датчик в нижнем поддоне | Достигает ли его вода из каждого опасного узла, загрязнение/коррозия, проверка каплей при обслуживании |
| Дверца/ход | Контакт дверцы, верх/низ лампы, верх/низ шторы | Обрыв провода должен диагностироваться; аппаратное запрещение опасного направления движения |
| pH / EC | Сначала ручные приборы; стационарные измерительные модули позже | Калибровка, температурная компенсация EC, изоляция от остальных погружных цепей, влияние включённых насосов и света. Нельзя подключить электрод прямо к АЦП ESP32 |
| Дозирование | Отдельные перистальтические каналы A, B; отдельный долив | Химстойкость трубок, мл/с по калибровке, изменение подачи с износом/напором, защита от самотёка и обратного потока. pH-коррекция — следующий отдельный этап |
| Звук/статус | Индикатор и ограниченный по времени сигнал | Тревога видима локально без телефона, подтверждение не снимает саму неисправность |

Силовые нагрузки управляются соответствующими драйверами/защищёнными ключами. Для индуктивных DC-нагрузок предусмотрено подавление выбросов по документации узла; для реверсивного мотора — подходящий H-мост. Входы не получают 24 В напрямую. I²C оставляем коротким внутри сухого отсека; для длинных/шумных трасс выбираем иной интерфейс или буфер по измерениям.

Драйвер понижающего типа, например LDD-H, применим только при достаточном входном напряжении относительно цепочки LED. Если панель требует больше доступного напряжения, нужен другой драйвер/разбиение цепочек. 24 В — выбранная архитектура стенда, а не доказательство совместимости любой лампы.

### Питание и независимые защиты

Для каждого потребителя записать напряжение, рабочий и пусковой ток, длительность включения. P24 = сумма одновременно работающих нагрузок + входная мощность преобразователей с учётом их КПД. Мощность БП выбирается с запасом и температурным снижением из datasheet. Нельзя складывать паспортные токи разных напряжений как ток шины 24 В.

Пример, исключительно для расчёта: LED 60 Вт + прочие 24-В нагрузки 25 Вт + логика 5 Вт / КПД 0,85 = 90,9 Вт; с условным запасом 25% получаем 113,6 Вт. Это не утверждённый БП: моторный пуск, выбранный драйвер LED и нагрев могут изменить результат.

Предусмотреть вводную защиту DC, отдельные ветви света, приводов, жидкостей и логики, защиту от переполюсовки, ограничение выбросов, провода/разъёмы по току и температуре. Предохранитель выбирается для защиты цепи и провода с учётом пуска, а не по максимальному току платы продавца.

Физическая кнопка остановки снимает аппаратное разрешение движения и подачи жидкостей. Она не должна автоматически лишать корни аэрации при обычной остановке подъёма. Общий выключатель питания — отдельный. При воде в электроотсеке нужен полный безопасный останов, а не продолжение работы ради растений. Сетевые соединения и защиту от поражения током проверяет компетентный специалист до эксплуатации рядом с водой.

На старте/перезагрузке силовые выходы аппаратно имеют безопасное состояние. Для насоса аэрации выбираем отдельную проверенную схему сохранения разрешённой работы при сбое MCU; после полного исчезновения питания никакая программная настройка насос не сохранит. Резервное питание оцениваем отдельно по нужной автономности.

Освобождение аппаратной кнопки остановки само по себе не возобновляет движение или дозирование: нужна новая допустимая команда после проверки условий.

### Бюджет интерфейсов перед разводкой платы

Резервировать I²C для RTC и T/RH; SPI для дисплея; интерфейсы датчиков температуры по выбранному исполнению; отдельные входы для уровня, протечки, дверцы, двух концевиков подъёма и кнопок. Для подъёма нужны STEP/DIR/ENABLE и желательно диагностическая связь с драйвером. Для шторы — направление/разрешение и два концевика; для вентиляторов — регулировка и таховход, если поддерживаются. Отдельные выходы — LED DIM, аэрация, циркуляция, долив, A, B; последние три устанавливаются на позднем этапе.

После выбора платы составить таблицу «сигнал → напряжение → нормальное состояние → состояние при обрыве → GPIO/драйвер → разъём». Если выводов не хватает, обычные кнопки/индикацию можно перенести на расширитель; критические аппаратные ограничения движения и перелива не должны зависеть только от его доступности. Отдельно проверить занятые дисплеем выводы, загрузочные состояния и отсутствие самовключения исполнительных выходов.

## 5. Философия управления

Приоритет: человек и электрическая безопасность → предотвращение перелива/падения → сохранение корней → климат и свет → удобство и экономия. Проблема одного узла не отключает без причины все остальные.

Управление состоит из независимых задач: безопасность, свет, климат, корни/вода, движение, питание растений и интерфейс. Режим выращивания определяет цели; блокировки определяют, что реально разрешено. Ручная команда не отменяет защиты.

| Режим | Поведение |
|---|---|
| STARTUP | Проверка настроек, часов, датчиков и причин предыдущего сброса; дозаторы и движение выключены |
| IDLE | Нет активной посадки; ручные операции только с ограничениями, свет по явной команде |
| GROW | Суточный свет, климат и корни работают локально по подтверждённому профилю |
| SERVICE | Свет приглушён/выключен; движения по удерживаемой кнопке; долив/доза только как отдельная ограниченная операция |
| DEGRADED | Часть датчиков/узлов недоступна; остальные разрешённые задачи продолжаются с понятным уведомлением |
| LOCKOUT | Опасная неисправность; затронутые выходы запрещены до устранения и локального сброса |

День/ночь растений — подрежим GROW. «Тихая ночь комнаты» задаёт штору и экран, но не выключает необходимую аэрацию. Желательно согласовать фотопериод с режимом семьи. Нельзя компенсировать любой недостаток дневного света круглосуточным освещением.

На экране: стадия/культура, свет и время до переключения, температуры воздуха/воды, RH, уровень, положение лампы (или «неизвестно»), следующая операция, активная тревога. pH/EC показываем с временем измерения и статусом калибровки; старые ручные значения не выдаём за текущие.

В журнале: измерения с качеством/временем, изменения настроек, фактические дозы, команды, блокировки, сбросы, обслуживание, партия смеси. Хранение ограниченное по объёму; настройки и дозы сохраняются устойчиво к отключению питания без постоянной избыточной записи флеш-памяти.

## 6. Алгоритмы

### Свет и климат

1. Проверить достоверность часов и выбранный профиль. При недостоверном времени — уведомление и заранее определённый ограниченный резервный режим; не устраивать случайный новый полный день при каждом сбросе.
2. В разрешённое окно включить свет плавно до проверенной мощности; на ночь выключить. Штора управляется отдельно, вентиляционные каналы остаются открыты.
3. Мощность выбирается по измеренной карте «высота/диммирование/геометрия → PPFD», стадиям культуры и фотопериоду. Расчётный DLI без постоянного квантового датчика обозначаем оценкой.
4. Температура и RH управляют обменом воздухом с гистерезисом и минимальным временем состояния. Высокая влажность требует обмена, а не одного перемешивания воздуха внутри.
5. При перегреве радиатора уменьшить/отключить LED; аппаратная термозащита действует независимо. При перегреве шкафа проверить комнатную температуру и вентиляцию, ограничить свет; не обещать решить жару одним вентилятором.

### Подъём и штора

Команда → проверка режима/дверцы/концевиков/контакта → разрешение направления → ограниченное движение → остановка → фиксация результата. Не использовать задержку, блокирующую остальные защитные задачи.

Тайм-аут, несовместимые концевики, контакт с препятствием, ошибка драйвера или пропавшее положение останавливают привод. При движении шторы дверца должна быть закрыта; открытие дверцы останавливает штору. Автоматическое закрытие при неизвестном положении запрещено до безопасной процедуры восстановления. Мягкий край и обнаружение препятствия нужны дополнительно к концевикам.

Исключение для неизвестной координаты — явно запущенный пользователем SERVICE-поиск опорной точки. Он допускает только выбранное безопасное направление на малой скорости с контролем концевиков, контакта и времени; обычное автоматическое движение остаётся запрещённым. Противоречивые концевики или неисправность защит запрещают и эту процедуру.

### Корни, уровень и долив

Первоначально работаем с активной аэрацией и ручным доливом. Периодическое перемешивание — отдельная функция; режим аэрации подтверждаем измерением растворённого кислорода в зрелой посадке, в том числе при тёплой воде. [UMN: малая гидропоника](https://extension.umn.edu/garden-and-home/yard-and-garden/gardening-in-minnesota/small-scale-hydroponics)

Поздний автодолив: низкий рабочий уровень подтверждён несколько измерений → проверить протечку, запас воды, режим, максимум и бюджет долива → подать ограниченную порцию → остановить → выждать выравнивание → перепроверить. Независимый верхний уровень запрещает подачу; ограничение за одну операцию и сутки действует даже при неисправном рабочем датчике. Положение канистры/линий исключает неуправляемый сифон; программное выключение не останавливает самотёк.

Опасный минимум останавливает погружной насос, защищает его от сухого хода и сообщает пользователю. Воздушную аэрацию при этом не отключаем автоматически, если её работа безопасна. Уровень наполнения задаётся с учётом корневой зоны, а не только вместимости бака.

### Приготовление собственного раствора: первый этап

1. Выбрать культуру, сорт и стадию; получить анализ исходной воды: EC, pH, щёлочность, Ca/Mg, Na/Cl. Обычный угольный фильтр не означает удаление солей; натриевый умягчитель не равен осмосу.
2. Выбрать опубликованную исходную рецептуру и пересчитать её под воду и реальные соли по паспортам. Кальциевая селитра, калиевая селитра, монокалийфосфат, сульфат магния, при необходимости сульфат калия, железо в подходящем хелате и микрокомпоненты — кандидаты, не инструкция смешать произвольные количества.
3. Проверить гидратную форму, доли элементов, примеси, точность весов. Пересчитывать P₂O₅/K₂O в элементы; коммерческая кальциевая селитра может отличаться от чистого реактива.
4. Для каждого элемента: вклад, мг/л = масса соли, г × массовая доля элемента × 1000 / конечный объём, л. Суммировать вклад всех солей и исходной воды; учитывать формы азота и совместимость.
5. Кальций в концентрате A отделить от фосфатов/сульфатов B. Железо и микрокомпоненты распределять по совместимости конкретной рецептуры. Концентраты A/B между собой не смешивать.
6. В подготовленную воду вводить отдельно A, перемешать, затем отдельно B, перемешать; довести конечный объём. Проверить EC/pH и отсутствие осадка после стабилизации. Коррекцию pH выполнять по инструкции выбранного вещества с подходящими средствами защиты, не добавлять концентрированную кислоту к другим концентратам.
7. Записать массы, воду, конечный объём, EC/pH, температуру, партию солей и дату. Контрольную пробу хранить по установленному регламенту исследования.
8. Сравнить со стандартным питанием на одинаковых растениях в независимых повторённых баках. Измерять урожай, время ухода, расход, осадок, стабильность и симптомы, а не только начальную EC.

Исходные варианты рецептур: [Cornell, Hydroponic fertilizer recipes](https://cpb-us-e1.wpmucdn.com/blogs.cornell.edu/dist/b/5759/files/2015/03/hydroponic-recipes-1bms8vj.pdf). Точные граммы для нашего продукта пока не установлены: нет анализа воды, паспортов выбранных местных солей и результата выращивания. Подробности и экономика: [NUTRIENT_DEVELOPMENT_V0_1.md](NUTRIENT_DEVELOPMENT_V0_1.md).

### Позднее автоматическое внесение

EC отражает общую проводимость, не показывает отдельно расход кальция, азота и других элементов. Поэтому автоматика не должна бесконечно исправлять «низкую EC» без учёта воды, возраста раствора и рецептуры.

Предусловия: известный рабочий объём, нет протечки, свежие достоверные измерения, калибровка, работает перемешивание, канал откалиброван в мл/с, верная маркированная ёмкость, не исчерпаны лимиты. Пользователь заранее включил этот режим для проверенной рецептуры.

Последовательность: восстановить разрешённый уровень воды → перемешать/стабилизировать → измерить → внести малую ограниченную дозу A → перемешать → отдельно B в соотношении рецептуры → выдержать измеренное на стенде время стабилизации → повторно измерить → принять результат либо остановить и сообщить об отклонении. A/B не обязательно равны по миллилитрам. Ни A, ни B не работают одновременно с коррекцией pH.

Развилка перед внесением: EC в подтверждённой целевой полосе — без дозы; EC выше полосы — запрет A/B и обслуживаемая проверка; EC ниже нижнего порога — коррекция разрешена только при выполнении всех предусловий, допустимом возрасте раствора и действующем лимите рецептуры. Низкая EC сама по себе не является достаточной командой дозатору.

Каждая операция имеет максимальную дозу, длительность, число повторов и суточный бюджет; лимиты сохраняются после перезагрузки. Если дозирование прервалось, повторно не выдавать полную дозу вслепую: остановить автоматическую коррекцию до восстановления состояния. Текущая EC не снимает ограничения.

Высокая EC, неожиданный скачок/отсутствие отклика, неверный объём или подозрение на неправильный концентрат → запрет дальнейших доз; разбавление/замена сначала выполняется как обслуживаемая операция. Плановая смена раствора определяется испытаниями культуры и воды, а не универсальной датой.

pH-автокоррекция — отдельный поздний эксперимент с независимыми лимитами, подтверждением перемешивания и исправности электрода. Первый продукт может оставаться с ручной pH-коррекцией: это проверяемое решение по результатам пилота.

## 7. Матрица отказов

| Событие | Реакция |
|---|---|
| Нет Wi-Fi/сервера | Продолжаем локальный цикл; отображаем отсутствие связи |
| Сброс MCU/возврат питания | Дозы и движение не возобновляем вслепую; проверяем состояние, часы, лимиты; возвращаем безопасные функции |
| Протечка в поддоне | Немедленно запрещаем долив/дозы/подающие насосы; аэрация и свет — по безопасности расположения воды. Зафиксированная тревога и обслуживание |
| Вода в электроотсеке/опасность электрики | Полное безопасное отключение затронутого питания; не полагаться только на датчик поддона |
| Низкий уровень | Защита погружного насоса; ограниченный долив только при исправных защитах; тревога |
| Отказ T/RH | Запрет слепого замкнутого регулирования; проверенный резерв вентиляции, ограничение света при неопределённом тепловом режиме |
| Перегрев LED/отказ его датчика | Ограничить/выключить свет, аппаратная термозащита остаётся действующей |
| Заклинивание подъёма/контакт | Снять разрешение привода; положение считать сомнительным; удержание обеспечивается механикой |
| Недостоверный pH/EC | Запрет химических доз, уведомление о ручной проверке; корни/вентиляция продолжают безопасную работу |
| Неисправность вентилятора/аэрации | Тревога; перегрев ограничивает свет. Команда «насос включён» не доказывает наличие потока или кислорода |

Конкретные уставки температуры, RH, уровня, PPFD, EC, pH, тайм-ауты и лимиты оформляем в версионируемом профиле после испытаний. Здесь намеренно нет выдуманных универсальных значений.

## 8. Этапы и оценка сроков

Оценки для одного опытного образца, не обещание календарной даты. Отсчёт — после старта работ и доступности оборудования; доставка, анализы и переделки добавляют время. Часть работ идёт параллельно. Пилот для плодовых культур обычно требует более длинного биологического цикла, который уточняется по выбранному сорту.

| Этап | Оценка работы/ожидания | Результат и условие перехода |
|---|---|---|
| 0. Зафиксировать посадку, место, воду и требования | 3–5 рабочих дней; лаборатория отдельно | Габаритный макет, культура, доступные соли, вода, критерии шума/света/обслуживания |
| 1. Размерная компоновка и спецификация | 1–2 недели | CAD узлов, массы, ход подъёма, расчёт питания, подобранные детали, монтажная схема и кабельный журнал |
| 2. Корпус, бак, каретка на сухом стенде | 1–2 недели после деталей | Устойчивость, доступ к баку, отсутствие падения/перекоса и защемления, проверенные концевики |
| 3. Электрика, свет, климат и локальное ПО | 2–3 недели, частично параллельно этапу 2 | Проверенные защиты, температура, световая карта, шум, работа без сети |
| 4. Мокрый стенд и тесты отказов | 1–2 недели | Нет протечек, проверены слив, аэрация, корни/насосы, имитации неисправностей; защита электрики проверена ДО подачи питания |
| 5. Первая посадка зелени | Предварительно 4–6 недель, уточнить сорт/условия | Полный цикл с журналом, урожаем и реальным временем ухода |
| 6. Свои смеси, повторяемость | Ещё минимум два полных цикла с повторностями | Сравнение со стандартным питанием; подтверждённая стоимость и стабильность партий |
| 7. Автодолив, затем A/B, затем при необходимости pH | 2–4 недели стенда плюс выращивание | Отдельная приёмка каждого канала, лимитов, сифона, перезапуска и недостоверных измерений |
| 8. Пользовательский пилот и плодовые культуры | По полным циклам выбранных сортов | Проверяем домашний шум, уборку, урожай, ошибки пользователей, расходы и поддержку |

Ориентир при наличии деталей: первый инженерный стенд около 6–10 недель, затем биологическая проверка. Готовность к продаже нельзя выводить из окончания сборки: ещё нужны повторные циклы, себестоимость, надёжность и проверка применимых требований к продукту для Казахстана.

## 9. Как принимаем прототип

- **Механика:** полный ход с максимальной расчётной массой, остановка по каждому концевику/контакту, отключение питания на разных высотах без падения, проверка перекоса и кабеля. Предварительный ресурсный прогон — 200 полных циклов; это проверка сборки, не доказательство срока службы продукта.
- **Свет/тепло:** карта PPFD минимум 5 × 5 на нескольких высотах и мощностях, при открытой/закрытой шторе; температура LED, сухого отсека, воздуха и воды в устойчивом режиме. Измерить потребление ваттметром; отдельно проверить зрелую крону.
- **Акустика:** зафиксировать метод, фоновый шум и расстояние 1 м; измерить каждый узел и сборку ночью. Целевую допустимость согласовать с реальными пользователями, не обещать «бесшумно» по паспорту вентилятора.
- **Вода:** герметичность сначала без питания; проверка слива, ошибочного положения трубок, сифона, заблокированного входа и корней. Для аэрации — кислород/температура зрелой посадки, а не только видимые пузырьки.
- **Автоматика:** отключить сеть, интернет, датчики по одному, имитировать зависший уровень, концевик, клапан/насос, прерванную дозу. Ни один тест не должен вызвать неограниченный долив, химическую дозу или движение.
- **Раствор:** анализ воды, паспорта солей, калиброванные весы/приборы, контроль партий и независимые повторности. Цена готового питания не считается доказательством выгодности своей смеси.

## 10. Что требуется для следующего чертежа

Пока неизвестны: масса/размер и характеристики конкретной LED-панели, реальный бак и полезная высота, выбранная плата/дисплей, доступные компоненты и их цены, вода, сорта и местные соли. Следующая инженерная итерация — размерный чертёж каретки и отсеков, точный BOM, схема питания/драйверов, список сигналов и GPIO для выбранной платы. Эти данные получаем из выбора деталей и измерений; текущую концепцию нельзя выдавать за готовый комплект для заказа производства.

## 11. Проверенные первичные источники по электронике

Проверены 12 октября 2026; характеристики микросхем не гарантируют качество случайного готового модуля. Ниже — ограничения для выбора кандидатов, а не окончательное согласование электрической схемы.

| Узел | Ограничение | Официальный источник |
|---|---|---|
| ESP32-S3 | Питание логических цепей 3,0–3,6 В; для единого источника 3,3 В Espressif рекомендует возможность отдачи не менее 500 мА. Запас для дисплея и внешних устройств считается дополнительно | [Datasheet](https://documentation.espressif.com/esp32_s3_datasheet_en.pdf), [рекомендации по питанию](https://docs.espressif.com/projects/esp-hardware-design-guidelines/en/latest/esp32s3/schematic-checklist.html) |
| TMC2209 | VM 4,75–29 В; шина 24 В требует проверки выбросов при торможении и запаса до предела. Ток и охлаждение выбираются для конкретного мотора и платы | [Analog Devices](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMC2209_datasheet_rev1.09.pdf) |
| SHT4x | Питание 1,08–3,6 В. Возможности сенсора при конденсации не защищают плату и разъём; точность зависит от конкретного варианта | [Sensirion](https://sensirion.com/media/documents/33FD6951/661CD142/HT_DS_Datasheet_SHT4x.pdf) |
| LDD-H | Понижающий драйвер; выход должен быть минимум на 3 В ниже входа. Условия платы/соединений — без конденсации. Частота и уровни PWM проверяются по конкретной модели; при необходимости использовать согласующий буфер | [MEAN WELL](https://www.meanwell.com/Upload/PDF/LDD-H/LDD-H-SPEC.pdf) |
| DS3231 | I²C, VCC 2,3–5,5 В и резервный VBAT; подтяжки шины должны соответствовать логике контроллера, а не произвольному напряжению питания готового модуля | [Analog Devices](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/DS3231.pdf) |