Smart-Greenhouse: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Olá marcadores, Somos um grupo de três alunos e este projeto faz parte da disciplina chamada Eletrônica Criativa, um módulo do 4º ano de Engenharia Eletrônica de Bengala na Escola de Telecomunicação da Universidade de Málaga (https://etsit.uma.es/).

Este projeto consiste em uma estufa inteligente capaz de modular o brilho de uma lâmpada dependendo da luz do sol. Conta ainda com sensores que medem umidade, temperatura e brilho. Para mostrar todas as informações existe uma tela de lcd. Além disso, fazemos um programa de processamento que permite trocar o brilho da lâmpada manualmente caso queira, com um ambiente 3D.

Etapa 1: Materiais

- 1 fotorresistor

- 1 Sensor de temperatura / umidade DHT11

- 1 Lcd LCM1602C

- 1 protoboard

- 1 caixa (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)

- 1 lâmpada

- 1 resistor de 10k Ohm

- 1 SAV-MAKER-I (alternativa ao Arduino Leonardo). Se alguém desejar fazer esta placa ao invés de usar o Arduino Leonardo adicionamos o link do github onde você encontrará todas as informações necessárias (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

O circuito do dimmer, que permite a variação da intensidade da luz da lâmpada, é baseado no design de um maker (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Materiais usados:

- 1 resistor de 330 Ohm

- 2 resistores de 33k Ohm

- 1 resistor de 22k Ohm

- 1 resistor de 220 Ohms

- 4 diodos 1N4508

- 1 diodo 1N4007

- 1 diodo Zener 10V 4W

- 1 capacitor 2.2uF / 63V

- 1 capacitor 220nF / 275V

- 1 optoacoplador 4N35

- MOSFET IRF830A

Etapa 2: Sensor de temperatura / umidade

Usamos o sensor DHT11. Esse

O sensor nos fornece dados digitais de umidade e temperatura do ar. Consideramos importante medir estes parâmetros porque influencia o crescimento e o cuidado da planta.

Para programar o sensor, usamos a biblioteca Arduino DHT11. Você deve adicionar a biblioteca DHT11 à pasta da biblioteca do Arduino. Incluímos a biblioteca para download.

Como você pode ver, adicionamos uma imagem para mostrar como é a conexão do sensor.

Etapa 3: sensor de luz

Para fazer o sensor de luz, usamos um fotorresistor, que é um resistor variável com mudança de luz, e um resistor de 10k Ohm. Na imagem a seguir é mostrado como fazer as conexões.

Este sensor é muito importante porque todos os dados que ele obtém são usados para regular o brilho da lâmpada.

Etapa 4: Tela LCD

Usamos o lcd LCM1602C. O lcd nos permite mostrar todas as informações que capturamos com todos os sensores.

Para programar o lcd, usamos a biblioteca Arduino LCM1602C. Você deve adicionar a biblioteca LCM1602C à pasta da biblioteca do Arduino.

Adicionamos uma imagem para mostrar como conectar o dispositivo.

Etapa 5: Circuito Dimmer

A primeira maneira que vem à mente ao usar um Arduino e ter que diminuir a intensidade da luz é usar PWM, então foi assim que escolhemos. Ao fazê-lo, fomos inspirados pelo conhecido circuito de design de Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine) que faz PWM de uma fonte AC. Neste circuito, a tensão de alimentação para acionar o portão é fornecida pela tensão através do portão. D2, D3, D4, D5 formam uma ponte de diodo, retificando a tensão no circuito; D6, R5, C2 também servem como retificador e R3, R4, D1 e C1 regulam o valor da tensão em C2. O optoacoplador e R2 acionam a porta, fazendo a comutação do transistor de acordo com o valor PWM fornecido pela placa Arduino. R1 serve como proteção para o LED optoacoplador.

Etapa 6: Programando SAV-MAKER-I

A função deste programa é ler e mostrar todas as informações que nossos sensores estão recebendo. Além disso, modulamos a luz com um sinal PWM dependendo dos valores da luz. Esta parte constitui a regulação automática.

O código é adicionado abaixo.

Etapa 7: Programação com processamento

A função deste programa é representar graficamente o que está acontecendo com a estufa em tempo real. A interface gráfica mostra uma estufa 3D com uma lâmpada (que liga ou desliga ao mesmo tempo em que o faz na vida real) e uma planta. Além disso, representa um dia ensolarado ou um céu estrelado, dependendo do estado da lâmpada. O programa também nos permitiu ter o controle da lâmpada de forma manual.

O código é adicionado abaixo.

Etapa 8: Fazendo o Conselho

Como você pode ver nas fotos adicionadas, colocamos todos os componentes no protoboard seguindo a imagem das conexões que colocamos.

Etapa 9: Resultado Final