Современная электроника №5/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 24 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2025 стать оправданным вложением, осо- бенно при учёте долгосрочной эконо- мии на продуктах и трудозатратах, мы попросили модель Grok разработать конкретную схему такой теплицы. При этом искусственный интеллект Grok не только создал вариант, соот- ветствующий блок-схеме, представ- ленной на рис. 3, но также предло- жил использовать вспомогательный источник питания на основе сол- нечной батареи. Упрощённый вари- ант принципиальной схемы «Умная теплица», разработанный LLM моде- лью Grok, показан на рис. 4. Необхо- димо подчеркнуть, что на рисунке показан именно упрощённый вари- ант подключений датчиков и испол- нительных устройств к управляюще- му микроконтроллеру Arduino Nano. Детальное подключение приведено в табл. 2. Данные табл. 2 позволяют создать подробную принципиальную схему, а также макет печатной платы, напри- мер, с помощью программы Electronic Design Automation KiCad. Искусственный интеллект Grok 3 не только разработал принципиаль- ную схему электронного блока «Умной теплицы», но также рассчитал при- мерную потребляемую мощность это- го оборудования. В тёплое летнее время, когда отопле- ние минимально, тепловые потери для нашего варианта теплицы состав- ляют около 390 Вт в сутки. В тёплый сезон обогрев используется мини- мально, например, только ночью при похолодании. Если для компенсации теплопотерь использовать нагрева- тель с КПД 90%, то реальное энерго- потребление составит 433 Ватт-час в сутки (Вт·ч/сутки). При этом сум- марное потребление энергии все- ми устройствами, перечисленными в табл. 2, включая работу датчиков (DHT22, BH1750, pH, EC), тепловенти- лятора (для компенсации теплопо- терь), увлажнителя, сервопривода, насоса Etatron, контроллера и мини- мального освещения, будет равно примерно 0,8 кВт·ч/сутки. Учитывая это значение, LLM Grok-3 предложил использовать в качестве дополнитель- ного источника питания систему на основе монокристаллической гетеро- структурной солнечной панели Hevel HVL-395/HJT (395 Вт) российского про- изводителя «Хевел» [21]. Кроме того, Grok-3 подобрал оптимальный набор комплектующих, необходимых для создания такой системы: аккумуля- тор российского производства Delta GEL 12-100 (гелевый, 12 В, 100 А·ч); контроллер заряда «Телеком-СТВ» PWM-30A (30 А, 12/24 В) производства «Телеком-СТВ», Зеленоград, Solar Power Inverter DA-1000. Отметим, что рассмотренный про- ект является только иллюстрацией возможности искусственного интел- лекта и лишь претендует на непо- средственное воплощение в жизнь. На примере очень простого проекта мы постарались максимально полно показать потенциальные возможно- сти ИИ при проектировании электрон- ных систем. Вместе с тем LLM-модели с успехом используются и в сложных проектах, которые рассмотрены ниже. Программирование с помощью искусственного интеллекта Полный обзор систем программи- рования на базе ИИ выходит за рам- ки нашей статьи. Ниже приведены только наиболее характерные приме- ры использования подобных моделей ИИ, получившие наибольшее распро- странение. Среди всего многообразия таких помощников программистов можно выделить два основных типа. В одном случае общение с моделью реализует- ся в режиме диалога на обычном раз- говорном языке. К таким моделям относятся многие хорошо известные LLM-модели. В другом случае ИИ интегрируется непосредственно в редактор кода и работает как система умных подсказок в реальном масштабе времени (GitHub Copilot, Cursor и Windsurf). Подобные Рис. 4. Упрощённый вариант схемы подключения датчиков и исполнительных устройств в проекте «Умная теплица», разработанный LLM моделью Grok Таблица 2. Подключение компонентов электронного блока «Умная теплица» с источником питания от солнечной панели Наименование Номер контакта Arduino Nano Примечание Источник электропитания Датчик температуры и влажности DHT22 VCC – 5V Питание датчика Преобразователь DC–DC (5 В) Датчик температуры и влажности DHT22 GND – GND Земля датчика Аккумулятор GND Датчик температуры и влажности DHT22 DATA – D2 Сигнальный пин – Датчик освещённости BH1750 VCC – 5V Питание датчика Преобразователь DC–DC (5 В) Датчик освещённости BH1750 GND – GND Земля датчика Аккумулятор GND Датчик освещённости BH1750 SDA – A4 Шина I 2 C – Датчик освещённости BH1750 SCL – A5 Шина I 2 C – Датчик pH почвы DFRobot Gravity VCC – 5V Питание модуля Преобразователь DC–DC (5 В) Датчик DFRobot Gravity-pH GND – GND Земля модуля Аккумулятор GND Датчик DFRobot Gravity-pH DOUT – A0 Аналоговый выход – Датчик электропроводности гидропонного раствора DFRobot Gravity Analog EC Sensor VCC – 5V Питание модуля Датчик DFRobot Gravity-EC Sensor GND – GND Земля модуля Датчик DFRobot Gravity-EC Sensor DOUT – A2 Аналоговый выход Керамический тепловентилятор Grunhelm GHF-2000 (подключается через реле, охлаждение) Управление реле – D3 Управляющий сигнал Катушка: Преобразователь DC–DC (5 В), Вентилятор: Аккумулятор (12 В) Ультразвуковой увлажнитель воздуха Xiaomi Smart Humidifier 2 (подключается через реле) Управление реле – D5 Управляющий сигнал Катушка: Преобразователь DC–DC (5 В), Увлажнитель: Инвертор (220 В) Сервопривод TowerPro MG996R (шторы теплоизоляции и затенение) Управление – D6 PWM-сигнал Преобразователь DC–DC (5 В) Система гидропоники и полива почвы – Мембранный дозирующий насос с цифровым управлением Etatron eOne MF 0110 Управление через реле – D7 Управляющий сигнал Катушка: Преобразователь DC–DC (5 В), Насос: Аккумулятор (12 В)