Neste post vamos construir um sistema automatizado de irrigação de água para pequenos jardins usando arduino e sensor de umidade do solo.
Introdução
O sistema proposto pode monitorar o nível de umidade do solo e quando a umidade do solo ficar abaixo do valor predefinido, a bomba de 12V DC será acionada por um período de tempo predeterminado. O status do nível de umidade do solo e outras funções do sistema podem ser monitoradas através de um display LCD 16 x 2 em tempo real.
Estima-se que existam 3 trilhões de árvores em todo o mundo, o que é maior do que o número de início em nossa galáxia Via Láctea, estimada em 100 bilhões. Mas, nós humanos cortamos um número incontável de árvores para atender nossas necessidades básicas às necessidades de luxo.
A Mãe Natureza foi projetada com um sistema de feedback, quando uma espécie introduz grandes distúrbios, a natureza eliminará a espécie da existência.
Os seres humanos estavam perturbando a natureza sem saber por séculos, mas, mesmo após grande desenvolvimento na ciência e tecnologia, a taxa de perturbação não diminuiu.
A mudança climática é um dos exemplos, quando se torna drástica o suficiente, nossa espécie não dura muito.
Este projeto dá um passo à frente para preservar a natureza, pode irrigar seu lindo pequeno jardim sem qualquer interação humana. Agora vamos entrar em detalhes técnicos do projeto.
Sensor de umidade do solo:
O coração do projeto é o sensor de umidade do solo, que pode detectar a quantidade de teor de umidade no solo. O sensor fornece valor analógico e um microcontrolador interpretará esses valores e exibirá o teor de umidade.
Existem dois eletrodos, que serão inseridos no solo. Os eletrodos são conectados a uma placa de circuito composta por IC comparador, LED, pinos de entrada e saída do resistor do trimmer.
Ilustração do sensor de umidade do solo:
Possui 4 + 2 pinos, 2 pinos para conexão do eletrodo e o restante dos 4 pinos são Vcc, GND, saída digital e saída analógica. Vamos usar apenas o pino de saída analógica para detectar a umidade do solo.
Como não estamos usando o pino de saída digital, não usaremos o resistor do trimmer integrado para calibrar o sensor.
Agora, isso conclui o sensor de umidade do solo.
Diagrama esquemático:
O circuito é mantido bastante simples e amigável para iniciantes. O esquema é dividido em duas partes do mesmo projeto para reduzir a confusão ao duplicar o projeto.
O esquema acima é a fiação do LCD para o arduino. Um potenciômetro de 10K é fornecido para ajustar o contraste do display LCD.
Aqui está o resto do esquema que consiste em sensor de umidade do solo, bomba de 12V DC, um botão de calibração e fonte de alimentação de 12V (1 – 2 amp). Por favor, use uma fonte de alimentação pelo menos superior a 500 mA da classificação de corrente da bomba de 12 V CC.
O MOSFET IRF540N (ou qualquer canal N equivalente) é usado em vez de BJTs para melhorar a eficiência geral de energia do sistema.
A bomba irá regar seu pequeno jardim, certifique-se de que você sempre tenha uma quantidade adequada de água disponível.
Código do programa:
//-------------Program Developed By R.Girish-------------//
#include
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
int Time = 5; // Set time in minutes
int threshold = 30; // set threshold in percentage 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 only.
int i;
int x;
int y;
int z;
int start;
int calibrateValue;
const int calibrateBTN = A1 ;
const int input = A0;
const int motor = 7;
boolean calibration = false;
boolean rescue = false;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(input, INPUT);
pinMode(calibrateBTN, INPUT);
pinMode(motor, OUTPUT);
digitalWrite(calibrateBTN, HIGH);
lcd.begin(16,2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Pour water and");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("press calibrate");
while(!calibration)
{
if(digitalRead(calibrateBTN)==LOW)
{
calibrateValue = analogRead(input);
x = 1023 - calibrateValue;
x = x/10;
Serial.print("Difference = ");
Serial.println(x);
Serial.print("Calibration Value = ");
Serial.println(calibrateValue);
delay(500);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Calibration done");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("successfully !!!");
calibration = true;
delay(2000);
}
}
}
void loop()
{
if(analogRead(input)<= calibrateValue)
{
delay(500);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 100%");
}
if(analogRead(input) > calibrateValue && analogRead(input) <= calibrateValue+x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 90 to 99%");
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+x && analogRead(input) <= calibrateValue+2*x )
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 80 to 90%");
start = 80;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+2*x && analogRead(input) <= calibrateValue+3*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 70 to 80%");
start = 70;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+3*x && analogRead(input) <= calibrateValue+4*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 60 to 70%");
start = 60;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+4*x && analogRead(input) <= calibrateValue+5*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 50 to 60%");
start = 50;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+5*x && analogRead(input) <= calibrateValue+6*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 40 to 50%");
start = 40;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+6*x && analogRead(input) <= calibrateValue+7*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 30 to 40%");
start = 30;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+7*x && analogRead(input) <= calibrateValue+8*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 20 to 30%");
start = 20;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+8*x && analogRead(input) <= calibrateValue+9*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: 10 to 20%");
start = 10;
}
if(analogRead(input) > calibrateValue+9*x && analogRead(input) <= calibrateValue+10*x)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Soil Moisture");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level: < 10%");
rescue = true;
}
if(start == threshold || rescue)
{
y = Time;
digitalWrite(motor, HIGH);
Time = Time*60;
z = Time;
for(i=0; i
z = z - 1;
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("PUMP IS ON, WILL");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("TURN OFF IN:");
lcd.print(z);
}
Time = y;
rescue = false;
digitalWrite(motor, LOW);
}
delay(1000);
}
//-------------Program Developed By R.Girish-------------//
Como calibrar este sistema de irrigação automático:
• Com o hardware completo, insira o eletrodo no solo, em algum lugar no caminho do fluxo de água.
• Agora altere os dois valores no programa 1) O tempo que levará para regar todas as plantas (em minutos). 2) Nível limite abaixo do qual o arduino aciona a bomba. Você pode definir os valores percentuais 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 apenas.
int Tempo = 5; // Define o tempo em minutos
limiar int = 30; // define o limite na porcentagem 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 apenas.
Altere os valores no programa.
• Carregue o código no arduino e alimente o circuito. Ele exibirá “despeje água e pressione calibrar”. Agora você tem que regar manualmente seu jardim a um nível suficiente.
• Após regar o jardim, pressione o botão de calibração. Isso determinará a condução de eletricidade em solo totalmente úmido e capturará o valor de referência.
• Agora o sistema está pronto para atender a sua pequena horta. Tente adicionar um backup de energia para este projeto. Quando a energia falha, o valor calibrado de referência será apagado da memória e você terá que calibrar o sistema novamente.
Protótipo do autor:
Indicação do nível de umidade do solo:
Assim que a bomba estiver LIGADA, ela exibirá o tempo restante para desligar (em segundos).
Hashtags: #Circuito #irrigação #automática #usando #Arduino
FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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