Умна оранжерия с Home Assistant

01Какво ще научиш

• Кои сензори си струва да вземеш първи и кои са за по-късно.
• Как ESP32 с ESPHome става устройство в Home Assistant, описано с един YAML файл.
• Как се пишат автоматизации с ограничители, за да не залее помпата оранжерията.
• Как да направиш табло със стрелки, история и бутони за ръчно управление.
• Къде са опасностите (мрежово напрежение, вода, CO₂) и как да ги избегнеш.

02Преди да започнеш

• Home Assistant OS 🔒 локално на Raspberry Pi 5 или 4 (поне 2 GB RAM, карта поне 32 GB, по възможност Ethernet кабел), на стар компютър или във виртуална машина.
• ESP32 платка (например „DevKit“ с чип ESP32), USB кабел с данни, бредборд и джъмпъри.
• Минимален набор сензори: DHT22 (въздух), капацитивен сензор за почва и BH1750 (светлина). Останалите са по желание.
• Един нисковолтов актуатор за тест: помпа 5–12 V през MOSFET или релеен модул. Не започвай с мрежово напрежение.
• Познание от урока Arduino и умен дом: пинове, резистори, сериен монитор.

03Стъпки

1. Избери сензорите

   Защо? Всеки сензор е нова връзка, която може да се развали. Започни с малко, за да виждаш какво мериш.

   Какво мерим	Сензор	Връзка	Бележка
   Температура и влажност на въздуха	DHT22 (по-прецизен: SHT31)	1 пин + резистор 10 kΩ към 3,3 V	DHT22 е евтин и достатъчен за старт; SHT31 (I2C) е по-стабилен във влага.
   Влажност на почвата	Капацитивен сензор, аналогов изход	ADC	YL-69/YL-38 са резистивни и корозират. Калибрирай сам.
   Светлина	BH1750	I2C	Мери lux (за хора), не PAR. Добро за тенденции.
   CO₂	MH-Z19B (по-точен: SCD40)	UART / I2C	SCD40: ±(50 ppm + 5%) в 400–2000 ppm по данните на Sensirion.
   Температура на водата	DS18B20 (водоустойчив)	1-Wire + резистор 4,7 kΩ	Един пин за няколко сензора.
   Разход на вода	YF-S201	импулси	Обхват 1–30 L/min; малка капкова помпа може да тече под това.
   pH и EC на хранителния разтвор	Atlas Scientific EZO или Gravity	I2C / аналогово	За по-късно. Gravity DFR0300 е EC сензор, не pH.

   💡

   Капацитивен или резистивен

   Капацитивният сензор не прекарва ток през почвата, затова не корозира по електродите. Срокът на живот зависи от запечатването на краищата — обещание „3+ години“ от старата версия не успяхме да потвърдим.

2. Захранване, релета и свързване

   Защо този ред? Първо захранването и защитите, после сигналите. Повечето повреди идват от захранването.

   • ESP32: 5 V USB захранване, добре със запас; всички сензори — към 3,3 V, освен ако изрично изискват 5 V.
   • Помпа 12 V: MOSFET модул или релеен модул, с диод срещу обратно напрежение върху двигателя, отделно захранване и обща маса с ESP32.
   • Много релейни модули са с активно ниско управление — тогава в ESPHome добавяш inverted: true.
   • За кутията ползвай IP65; кабелите влизат отдолу, с „водно коляно“.

   Пин на ESP32 (примерен)	Какво свързва
   GPIO21 / GPIO22	I2C: BH1750 (SDA / SCL)
   GPIO13	DHT22 (данни)
   GPIO34	Сензор за почва (ADC1, само вход)
   GPIO4	DS18B20 (1-Wire)
   GPIO16 / GPIO17	UART: MH-Z19B (RX / TX)
   GPIO18	Разходомер YF-S201 (импулси)
   GPIO26 / GPIO27 / GPIO25	Помпа / вентилатор / светлина

   ⚠️

   Капан: не всички пинове са равни

   Пиновете се различават между платките — провери схемата на твоята. За аналогови сензори ползвай ADC1 (като GPIO34): ADC2 пиновете не работят надеждно при включен Wi-Fi. Разходомерът YF-S201 се захранва с 4,5 V и повече; сигналът към ESP32 трябва да е най-много 3,3 V — сверяване със схемата на модула ⚠️ (не е пробвано на платка).

3. Инсталирай Home Assistant OS

   Следвай официалната инсталация за твоя хардуер (образ за Raspberry Pi 4 или 5 — две различни връзки). Защо OS? Само тази инсталация ти дава приложенията (apps), включително ESPHome. След старта отвори адреса, показан от инсталатора (по подразбиране homeassistant.local:8123), и създай потребител.

   Ако нямаш устройство: Home Assistant Green е готова кутия; виртуална машина на стар компютър също върши работа.

4. Инсталирай ESPHome и първото устройство

   В Home Assistant: Settings → Apps → Install app → ESPHome Device Builder (в българския интерфейс: Настройки → Приложения; превода не сме сверявали ⚠️). Стартирай приложението и натисни New device. Първото качване става по USB (през браузъра Chrome или Edge, или с web.esphome.io); следващите — по въздуха (OTA).

   Парола за Wi-Fi? Не в YAML файла, а в secrets.yaml — виж долу.

5. Опиши платката в YAML

   Защо YAML? Един текстов файл описва цялата платка — сензори, превключватели и защити. Файлът по-долу е валидиран с esphome config (ESPHome 2026.9.1); на платка не е пускан. Имената са на английски нарочно — така идентификаторите в Home Assistant са предвидими (sensor.greenhouse_node_1_air_temperature).

   YAML · secrets.yaml (примерни стойности — сложи свои)копирай

   wifi_ssid: "име-на-твоята-мрежа"
   wifi_password: "твоята-парола-за-wifi"
   fallback_password: "друга-дълга-парола"
   api_key: "ключ, генериран от ESPHome при създаване на устройство"
   ota_password: "трета-дълга-парола"

   YAML · greenhouse.yaml — ESPHomeкопирай

   esphome:
     name: greenhouse-node-1
     friendly_name: Greenhouse node 1
   
   esp32:
     board: esp32dev
     framework:
       type: esp-idf
   
   logger:
   
   api:
     encryption:
       key: !secret api_key
   
   ota:
     - platform: esphome
       password: !secret ota_password
   
   wifi:
     ssid: !secret wifi_ssid
     password: !secret wifi_password
     ap:
       ssid: "Greenhouse Fallback"
       password: !secret fallback_password
   
   # I2C bus: BH1750 light sensor
   i2c:
     sda: GPIO21
     scl: GPIO22
     scan: true
   
   # 1-Wire bus: DS18B20 water temperature (4.7 kOhm pull-up to 3.3 V)
   one_wire:
     - platform: gpio
       pin: GPIO4
   
   # UART: MH-Z19B CO2 sensor
   uart:
     id: mhz_uart
     tx_pin: GPIO17
     rx_pin: GPIO16
     baud_rate: 9600
   
   sensor:
     - platform: dht
       pin: GPIO13            # DHT22 data pin + 10 kOhm pull-up to 3.3 V
       model: DHT22
       temperature:
         name: "Air temperature"
       humidity:
         name: "Air humidity"
       update_interval: 30s
   
     - platform: mhz19
       uart_id: mhz_uart
       co2:
         name: "CO2"
       update_interval: 30s
       automatic_baseline_calibration: false
   
     - platform: bh1750
       name: "Light"
       address: 0x23
       update_interval: 30s
   
     - platform: adc      # capacitive soil sensor, analogue output
       pin: GPIO34        # ADC1 pin: works while Wi-Fi is on
       id: soil_moisture
       name: "Soil moisture"
       attenuation: 12db
       update_interval: 60s
       unit_of_measurement: "%"
       accuracy_decimals: 0
       filters:
         - calibrate_linear:   # EXAMPLE values: measure your own dry / wet
             - 2.80 -> 0      # sensor in air
             - 1.20 -> 100    # sensor in a glass of water
         - clamp:
             min_value: 0
             max_value: 100
   
     - platform: dallas_temp
       name: "Water temperature"
       update_interval: 30s
   
     - platform: pulse_counter  # YF-S201 flow meter (1-30 L/min)
       pin: GPIO18
       name: "Water flow"
       unit_of_measurement: "L/min"
       accuracy_decimals: 2
       filters:
         - multiply: 0.002222     # 1/450 (450 pulses per litre)
       total:
         name: "Water used"
         unit_of_measurement: "L"
         accuracy_decimals: 2
         filters:
           - multiply: 0.002222
   
     - platform: wifi_signal
       name: "Wi-Fi signal"
       update_interval: 60s
   
   binary_sensor:
     - platform: status
       name: "Status"
   
   switch:
     - platform: gpio
       pin: GPIO26
       id: irrigation_pump
       name: "Irrigation pump"
       restore_mode: ALWAYS_OFF
       # inverted: true   # uncomment for active-low relay modules
       on_turn_on:
         - delay: 3min    # hard stop on the device, even if Home Assistant is down
         - switch.turn_off: irrigation_pump
   
     - platform: gpio
       pin: GPIO27
       name: "Fan"
       restore_mode: ALWAYS_OFF
   
     - platform: gpio
       pin: GPIO25
       name: "Grow light"
       restore_mode: ALWAYS_OFF

   ✅

   Три правила в този файл

   1) !secret се пише без кавички — в кавички става обикновен текст. 2) Стойностите за почвения сензор (2,80 V → 0% и 1,20 V → 100%) са пример: измери сензора на въздух и в чаша вода. 3) Разходомерът: 450 импулса на литър е данни на типа YF-S201; тоест 1/450 ≈ 0,002222. Разликите между екземплярите са значителни — сверявай с мерителна кана.
   💡

   Защо MH-Z19B е с изключена автоматична калибровка

   Автоматичната корекция на нулата (ABC) приема, че поне веднъж на ден сензорът вижда чист въздух (около 400 ppm). В затворена оранжерия растенията през деня свалят CO₂ и такава предпоставка не е гарантирана, затова я изключваме. Ако искаш ръчна калибровка, ESPHome изисква 20 минути стабилна среда от около 400 ppm навън.

6. Приеми устройството в Home Assistant

   След качването устройството се появява под Settings → Devices & services като открито ESPHome устройство — потвърди и въведи ключа за шифроване. Всеки сензор и превключвател става обект (entity). Провери идентификаторите им в списъка с обекти — в автоматизациите по-долу се предполага името „Greenhouse node 1“.

7. Автоматизации — с ограничители

   Защо? Правило „тригер → условие → действие“ е лесно; трудното е да не остави нещо включено. Тук: вентилатор с хистерезис (включва се при 30 °C, изключва при 26 °C), напояване най-много два пъти на ден, твърд таймер на помпата в устройството и известие при изчезнал контролер.

   YAML · automations.yaml — Home Assistantкопирай

   - alias: "Greenhouse: fan on when hot"
     triggers:
       - trigger: numeric_state
         entity_id: sensor.greenhouse_node_1_air_temperature
         above: 30
         for:
           minutes: 2
     conditions:
       - condition: time
         after: "07:00:00"
         before: "21:00:00"
     actions:
       - action: switch.turn_on
         target:
           entity_id: switch.greenhouse_node_1_fan
       - action: notify.mobile_app_your_phone
         data:
           title: "Greenhouse: high temperature"
           message: "Air temperature is {{ states('sensor.greenhouse_node_1_air_temperature') }} °C"
   
   - alias: "Greenhouse: fan off when cool"
     triggers:
       - trigger: numeric_state
         entity_id: sensor.greenhouse_node_1_air_temperature
         below: 26
         for:
           minutes: 2
     actions:
       - action: switch.turn_off
         target:
           entity_id: switch.greenhouse_node_1_fan
   
   - alias: "Greenhouse: watering (max twice a day)"
     mode: single
     triggers:
       - trigger: time
         at: "07:00:00"
       - trigger: time
         at: "17:00:00"
     conditions:
       - condition: numeric_state
         entity_id: sensor.greenhouse_node_1_soil_moisture
         below: 35
     actions:
       - action: switch.turn_on
         target:
           entity_id: switch.greenhouse_node_1_irrigation_pump
       - delay:
           minutes: 2
       - action: switch.turn_off
         target:
           entity_id: switch.greenhouse_node_1_irrigation_pump
   
   - alias: "Greenhouse: sensor offline"
     triggers:
       - trigger: state
         entity_id: binary_sensor.greenhouse_node_1_status
         to: "off"
         for:
           minutes: 10
     actions:
       - action: notify.mobile_app_your_phone
         data:
           title: "Greenhouse: node offline"
           message: "The greenhouse controller has been offline for 10 minutes."

   ⚠️

   Капан: известията и идентификаторите

   Услугата за известия се казва notify.mobile_app_<име-на-телефона> — замени your_phone със своето, като инсталираш приложението Companion. Идентификаторите на обектите провери в Home Assistant, преди да пуснеш правило. Напояването по график е с праг 35% — той е пример; настрой го според калибровката.
   ✅

   Правило: два слоя защита на помпата

   Слой 1: в Home Assistant — mode: single, най-много две включвания на ден (в 07:00 и 17:00, по 2 минути) и условие за влажност. Слой 2: в самото устройство — помпата се изключва сама след 3 минути, дори Home Assistant да не работи. Първия тест прави с празна чаша вода и гледаш с очи.
   💡

   Осветление и сезони

   Светлина по прагове на lux (например включване под 2000 lx между 05:00 и 22:00) добавяш по същия модел. Прагове за лято и зима можеш да държиш в помощник „Input select“. Числата са примери — настрой ги според културата и според твоя BH1750.

8. Направи табло

   Начин 1: в Home Assistant отвори Settings → Dashboards, създай табло и добави карти от интерфейса (карта с уред, история, плочка, списък с обекти). Начин 2: Edit dashboard → ⋮ → Raw configuration editor и постави YAML. Вградените карти са достатъчни; общностният магазин HACS 🌐 глобален добавя карти като Mini Graph Card и Mushroom (неофициални; внимавай какво инсталираш).

   YAML · dashboard — Home Assistantкопирай

   title: Greenhouse
   views:
     - title: Overview
       icon: mdi:greenhouse
       cards:
         - type: gauge
           entity: sensor.greenhouse_node_1_air_temperature
           name: Air temperature
           min: 0
           max: 50
           severity:
             green: 0
             yellow: 30
             red: 38
         - type: gauge
           entity: sensor.greenhouse_node_1_soil_moisture
           name: Soil moisture
           min: 0
           max: 100
         - type: history-graph
           title: CO2 and light, last 24 h
           hours_to_show: 24
           entities:
             - sensor.greenhouse_node_1_co2
             - sensor.greenhouse_node_1_light
         - type: entities
           title: Controls
           entities:
             - switch.greenhouse_node_1_irrigation_pump
             - switch.greenhouse_node_1_fan
             - switch.greenhouse_node_1_grow_light

   Отдалечен достъп. Не отваряй Home Assistant директно към интернет. Варианти: Home Assistant Cloud от Nabu Casa (платена; в ЕС около €7,50 на месец или €75 на година — сверявай на официалната страница ⚠️) или собствен VPN.

9. Бюджет и параметри по култури — ориентири ⚠️

   Числата в тази стъпка са пренесени от старата версия и не са сверени с източник на 01.10.2026. Ползвай ги като отправна точка, не като факт. Цените на Raspberry Pi през 2026 г. се вдигнаха заради цената на паметта — виж текущата преди покупка.

   Ниво	Какво включва	Ориентир (€)
   Начинаещ	Raspberry Pi 4 (2 GB) + карта, 2 × ESP32, 2 × DHT22, 3 капацитивни сензора за почва, BH1750, релеен модул, помпа 5 V, захранвания	~98 (сума на старите цени)
   Средно	Raspberry Pi 5 + NVMe, 3 × ESP32-S3, 3 × SHT31, MH-Z19B, 2 × DS18B20, pH сензор, Wi-Fi релета, разходомер, LED светлина 45 W, шкаф	~299
   Напреднал	Home Assistant Green или мини компютър, 6 × ESP32-S3, SCD40, Atlas pH и EC, Zigbee, капкова система, LED 200 W, UPS и IP65 шкаф, таблет	~977

   Култура	Т° ден (°C)	Т° нощ (°C)	Влажност (%)	pH на водата
   Домати	22–26	16–18	60–70	6,0–6,5
   Краставици	24–28	18–20	70–80	6,0–7,0
   Пипер	23–27	16–18	60–70	6,0–6,8
   Маруля и листни	18–22	12–15	50–70	6,0–7,0
   Билки (босилек, магданоз)	20–24	15–18	50–65	6,0–7,0
   Ягоди	18–24	10–14	60–75	5,5–6,5
   Броколи и зеле	15–20	8–12	60–80	6,0–7,5
   Орхидеи	18–25	14–18	60–80	5,5–6,5

   📈

   Какво да очакваш от резултатите

   Старият урок обещаваше „−35–40% вода“ и „+20–35% растеж“. Без източник не ги повтаряме. Измери сам: разходомерът дава литрите, таблото — историята. Сравни две седмици преди и след автоматизацията.

04Проверка

Чеклист

• Home Assistant OS работи; ESPHome Device Builder е инсталирано като приложение.
• esphome config greenhouse.yaml казва „Configuration is valid“.
• Устройството се вижда в Home Assistant и всеки сензор показва правдоподобна стойност.
• Сензорът за почва е калибриран (измерени са стойности на сухо и във вода).
• Помпата се изключва сама след 3 минути, когато спреш Home Assistant.
• Има правило за изключване на вентилатора и известие при изчезнал контролер.
• Нищо мрежово не е в мократа зона; помпата е нисковолтова.

Тест

05Какво следва

06Източници

1. Home Assistant: installation — Типове инсталация.
2. Home Assistant on Raspberry Pi — Pi 4 или 5, поне 2 GB, карта поне 32 GB.
3. Home Assistant Apps — Приложенията (по-рано add-ons).
4. Home Assistant Dashboards и Gauge — Таблата и картата с уред.
5. Automations — Тригери, условия, действия.
6. Companion app — Известия notify.mobile_app_….
7. Home Assistant Cloud — Платеният отдалечен достъп.
8. ESPHome: Getting started with Home Assistant — Device Builder.
9. DHT · MH-Z19 · BH1750 · ADC · Dallas · Pulse counter · GPIO switch — Документацията на компонентите.
10. ESPHome Web — Първо качване от браузъра.
11. Sensirion SCD40 — Точност ±(50 ppm + 5%) в 400–2000 ppm.
12. DFRobot Gravity Analog EC Meter — DFR0300 е EC сензор.
13. NIOSH: Carbon dioxide — Граници на експозиция.
14. HACS — Общностен магазин за карти (неофициален).