Sistema De Irrigação Automático Para Plantas: 8 Etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

A irrigação é uma das tecnologias mais utilizadas pelos agricultores pois esta atividade independente da ocorrência de chuvas, garante uma safra uniforme, reduz a falha humana, minimiza o consumo de água (utilizando apenas quando necessário) e minimiza os riscos de perda devido à ausência de um elemento imprescindível para o desenvolvimento das plantas: a água.

Dentre as tecnologias disponíveis, o Arduino foi selecionado para este protótipo pois a partir dele podemos desenvolver um sistema preciso, capaz de realizar as funções que um equipamento de alta tecnologia, entretanto com um baixo custo, possibilitando o uso por agricultores de pequeno e grande porte.

Etapa 1: Placa Uno R3 Arduino

O Arduino Uno R3 é a placa Arduino mais vendida e usada atualmente, apresenta uma ótima quantidade de portas e um ótimo preço.

Especificações Uno R3:

• Microcontrolador: ATmega328 (ficha técnica)
• Tensão de Operação: 5V
• Tensão de Entrada: 7-12V
• Portas Digitais: 14 (6 podem ser usados como PWM)
• Portas Analógicas: 6
• Corrente Pinos I / O: 40mA
• Corrente Pinos 3, 3V: 50mA
• Memória Flash: 32 KB (0, 5 KB usado no bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocidade do Clock: 16 MHz

Etapa 2: O Sensor De Umidade HR202

O sensor de umidade HR202 é um sensor resistivo usado para fazer classe de umidade.

Este sensor possui uma grande capacidade de absorção e uma ótima performance a longo prazo.

Especificações:

• Modelo: HR202L (folha de dados)
• Faixa de umidade de umidade: 20 a 95% UR
• Temperatura de operação: 0º a 60ºC
• Alimentação: 1,5 VAC
• Potência nominal: 0,2 mW
• Precisão de umidade de classe: ± 5,0% UR
• Frequência de operação: 500 Hz a 2 KHz
• Dimensões: 15 x 12 x 5mm (incluindo terminais)

Etapa 3: Diagrama de Operação

Para o presente projeto, o multímetro e o potenciômetro representam o sensor de umidade que seria utilizado.

Desta forma, a partir da leitura do valor do potenciômetro, deve-se considerar o gráfico que relaciona a operação do potenciômetro com o sensor de umidade.

Conforme podemos observar no gráfico acima, têm-se 3 retas diferentes. Desta forma, a partir da equação da reta e dos pares ordenados iniciais e finais de cada reta, encontrou-se as seguintes equações da reta para uma operação do sensor:

• Reta 1: x = y / 0, 3
• Reta 2: x = 60y-170
• Reta 3: x = 30y-50

Obs: considerando que a variável que temos está no eixo y, isolou-se a variável que queremos descobrir (umidade no eixo x).

Etapa 4: Materiais Utilizados

Os materiais utilizados foram

• Placa Arduíno R3;
• 2 (dois) LEDs (um verde e um vermelho);
• 2 (duas) resistências de 220 Ω;
• 1 (um) potenciômetro;
• 1 (um) multímetro;
• 1 (uma) motor de corrente constante uma bomba d'água;
• Kit cabos Jumpers;
• Protoboard;

Etapa 5: O Circuito

O circuito acima, gerado no software Tinkercad, apresenta uma esquematização simples do sistema de irrigação automática de plantas.

Para montar o circuito, deve-se inserir os LEDs, como resistências e o potenciômetro no protoboard. Deve-se conectar o terminal positivo do LED vermelho ao pino 12, o LED verde ao pino 13 e o motor cc ao pino 11. Os respectivos terminais negativos devem ser ligados ao negativo do protoboard.

Deve-se conectar o positivo do protoboard ao 5V da Placa de Arduino Uno R3 e o negativo ao GND.

O pino do meio do potenciômetro, responsável pela leitura, deve ser conectado ao positivo do multímetro, que terá seu negativo conectado ao negativo do protoboard.

Por fim, o pino do meio do potenciômetro deve-se também ser ligado ao pino A5 para uma leitura análoga.

Os LEDs são utilizados para indicar se o solo está seco, moderadamente úmido ou úmido.

Quando o LED verde está aceso, significa que o solo está úmido, e, portanto, uma bomba de irrigação deve ser desligada.

Quando o LED pisca vermelho, significa que o solo está moderadamente úmido, e, portanto, uma bomba de irrigação deve ser desligada.

Quando o LED vermelho está aceso, significa que o solo está seco e deve-se ligar uma bomba para irrigar as plantas.

Etapa 6: O Código

Na hora de elaborar o código, deve-se definir como definir as variáveis, configurar os pinos e abrir um porta serial.

Em seguida, o loop representa a ação desde a leitura do potenciômetro, até ligar / desligar a bomba de irrigação, passando pela obtenção do valor da umidade. A cada leitura, o Arduíno informa ao usuário através do Monitor Serial o percentual de umidade do solo e a recomendação (irrigar ou aguardar).

Passo 7: Funcionamento Do Sistema

Etapa 8: final

Parabéns, você concluiu com êxito mais o tutorial para um sistema de irrigação automática de plantas.

Agora é só iniciar o código.