Controle de irrigação via Internet + Arduino + Ethernet: 3 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Gostaria de apresentar a vocês um projeto que implementei durante o período de festas deste ano. Criei um sistema orientado para a web para horticultura, especializado na venda e cultivo de vários tipos de plantas, árvores, flores.

Suprimentos

1x Arduino Mega 25601x Ethernet Wiznet W5100 shield1x FC37 - sensor analógico de detecção de água 1x DS18B20 sensor de temperatura 6x relé SRD-05VDC-SL-C4x Solenóides 24V DC

Etapa 1: Requisitos para o sistema baseado na web

O sistema baseado na web foi projetado para atender aos seguintes requisitos:

• Registro de temperatura, níveis de chuva
• Controle de temperatura / aquecimento / resfriamento
• Controle de irrigação em horários definidos ou a pedido, levando em consideração as estatísticas das condições meteorológicas
• Placa de reinicialização remota
• Histórico
• Sistema de login

O Arduino Mega foi usado como o microcontrolador de controle, pois o Uno estava no limite com a memória e travou. O Arduino Mega foi uma excelente escolha devido ao número suficiente de pinos e principalmente pela grande memória para um programa com uma memória RAM maior. O Arduino envia dados de temperatura e chuva para a web por meio do Wiznet W5100 Ethernet Shield. A temperatura é lida digitalmente do sensor DS18B20 e os dados de chuva por meio de um valor analógico. Depois de enviar a placa de dados, executa o script lógico PHP, que atualiza todas as saídas.

Etapa 2: Regra do Arduino no projeto

A placa então baixa apenas os estados ON / OFF para cada saída que aplica. Não há nenhuma operação no lado do microcontrolador que carregue a placa. A resposta geral do sistema é de 6 segundos. O sensor de temperatura fica na estufa onde é necessário manter a temperatura. Durante os dias quentes de verão, ele é resfriado até a temperatura definida com histerese opcional, durante os meses de inverno é aquecido com a temperatura e histerese definidas. A seleção de aquecimento / resfriamento deve ser feita manualmente no sistema. Também é possível resfriar / aquecer manualmente (ON / OFF) indefinidamente.

O gerenciamento de circuitos consiste em quatro circuitos físicos baseados no tempo, com uma seleção de dias da semana em que esses horários se aplicam. Se este modo não for selecionado, a saída está sempre desligada e liga a solicitação do usuário por um tempo definido em minutos. Se chover durante a solicitação, o sistema desliga e não liga novamente. No entanto, se o modo de tempo automático estiver definido e começar a chover durante esse tempo, o circuito será desligado e se parar de chover antes do final do intervalo definido, ele ligará novamente.

O Arduino implementou um watchdog para operação sem problemas, quando o Arduino é reiniciado se travar. Em caso de falha de Internet ou indisponibilidade do site, por exemplo para fins de manutenção, tanto os circuitos de aquecimento e refrigeração como os relés de aquecimento e refrigeração são desligados automaticamente após dois minutos até que a conexão web seja estabelecida. Após a reinicialização do Arduino, todas as saídas são desligadas. Os logs registram um login malsucedido na interface (nome ou senha incorretos) com o endereço IP do cliente que tentou se conectar. Os logs também registram dados sobre dados inválidos do sensor DS18B20 85.00 ou -127.00, que são falhas de sensor típicas devido a má fiação e erros de CRC.

Etapa 3:

O sistema também inclui gráficos onde você pode visualizar a evolução da temperatura 24 horas após o gráfico ter sido carregado e 7 dias atrás, bem como a atividade do circuito e atividade de resfriamento / aquecimento. As atividades são registradas a cada minuto e a temperatura é registrada a cada 5 minutos no banco de dados (não se aplica ao trabalho com dados em tempo real). Todas as entradas / saídas com as quais o sistema funciona podem ser chamadas por si mesmas, para maior clareza, quando o circuito é usado para irrigação. Solenóides, bombas com uma saída total de 2,3 kW por relé podem ser usados como saídas no relé, i. 230V 10A.

Todo o sistema fica oculto por trás do login, que também pode ser alterado na interface da web. O sistema é prático, funcional e auxilia a horticultura em questões de irrigação regular. Se você estiver interessado em mais informações sobre o projeto: