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Irrigador Automático com Arduino



Introdução

Este projeto é basicamente uma continuação do nosso tutorial sobre o sensor de umidade de solo capacitivo, onde aprendemos a coletar as leituras e a calibrá-lo corretamente, porém só criamos um alerta para nos avisar quando é necessário irrigar o solo.

Neste projeto iremos usar a bomba peristáltica para irrigar o solo automaticamente quando o solo estiver seco, e interromper a irrigação quando o solo alcançar uma determinada concentração de água.

Lista de Materiais

Circuito

Antes de mais nada, monte a WorkPlate 400 do Kit seguindo o manual de montagem contido no botão abaixo.

Manual de Montagem da WorkPlate 400

A bomba peristáltica do Kit não possui um local de fixação específico, portanto você pode fixá-la onde e da maneira que achar melhor. Assim que a WorkPlate 400 estiver completamente montada com a BlackBoard UNO e com a protoboard, monte o circuito a seguir.

circuito-eletrico
Circuito Elétrico

Para conectar o motor ao relé e à placa, é recomendado soldar o diodo e um par de jumpers macho-macho aos terminais do motor. Entretanto, como a solda pode ser uma opção complicada em alguns casos, é possível apenas conectar o diodo e os conectores dos jumpers aos terminais do motor, desde que essas conexões sejam garantidas. Além disso, atente-se à polaridade do diodo no circuito.

Código

Com o circuito montado, carregue o código a seguir para a sua placa.

Entendendo o Código

O código inicia com a declaração das variáveis PINO_SENSOR e PINO_RELE, que armazenam os pinos conectados ao sensor e ao relé, respectivamente. Em seguida, declaramos a variável que armazenará a leitura do sensor que será convertida, juntamente com as constantes dos valores máximo e mínimo para a calibração do sensor, e a variável auxiliar pausa, que controlará a execução ou não de uma pausa de 10 segundos entre repetições. Para finalizar as declarações globais do código, temos a declaração das constantes com as concentrações máxima e mínima de água no solo desejadas.

Na rotina de configuração do código, configuramos os pinos conectados ao sensor e ao relé como uma entrada e uma saída do sistema, respectivamente. Feito isso, iniciamos o pino conectado ao relé com nível lógico baixo ("LOW").

Já na repetição do código, atribuímos à variável leitura_sensor a leitura analógica do pino conectado ao sensor, e então convertemos essa leitura para um valor entre 0 e 100 % de acordo com as variáveis VALOR_MINIMO e VALOR_MAXIMO, usando o comando leitura_sensor = map(leitura_sensor, VALOR_MINIMO, VALOR_MAXIMO, 100, 0). Feito isso, nós verificamos através da condição if(leitura_sensor < CONCENTRACAO_MINIMA) se o valor atribuído à variável leitura_sensor é menor que o valor configurado anteriormente na variável CONCENTRACAO_MINIMA. Se essa condição for verdadeira, acionamos o relé e configuramos a variável pausa como falsa ("false"). Senão, nós verificamos se o valor atribuído à variável leitura_sensor é maior que o valor configurado anteriormente na variável CONCENTRACAO_MAXIMA, através da condição else if (leitura_sensor > CONCENTRACAO_MAXIMA). Se essa condição for verdadeira, nós desligamos o relé e configuramos a variável pausa como verdadeira ("true"). Por fim, verificamos se a variável pausa é verdadeira, e, se for, realizamos uma interrupção na execução de código de 10 segundos. A variável pausa é usada para que a interrupção de 10 segundos do código só ocorra caso o solo tenha alcançado a sua umidade máxima desejada. Enquanto a bomba estiver irrigando o solo, o sistema ficará constantemente medindo a umidade para não encharcá-lo. Porém, depois de irrigado, o solo demora bastante para secar novamente, por isso podemos usar uma pausa entre cada leitura.

O Que Deve Acontecer

Assim que carregar o código para a placa, insira o sensor no solo que será controlado e alimente a placa com a fonte de 12 V e 5 A. Assim, o sistema irá acionar a bomba peristáltica para irrigar o solo quando ele estiver seco, como no GIF a seguir. Para demonstrar o funcionamento do sistema, utilizamos um copo com água com o sensor, porém, no solo, o sistema deve demorar bem mais para acionar a bomba peristáltica.

Resultado Final

Conclusão

Neste tutorial aprendemos como criar um projeto de irrigador automático, usando as leituras calibradas do sensor de umidade de solo capacitivo para acionar uma bomba peristáltica através de um relé.

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karensouZA8
date Enviado: 2021-12-08 14:52:26
Eu estou usando uma fonte de 12V com 1A, Pode?

Giovanni5
date Enviado: 2021-12-08 14:58:11
karensouZA8
Se o projeto está funcionando corretamente com essa fonte, não deve haver problemas, porém talvez ela não seja capaz de manter o sistema ligado em eventuais picos de consumo do sistema.

karensouZA8
date Enviado: 2021-12-08 15:11:53
karensouZA8
é que não esta funcionando, então devo trocar de fonte?

Giovanni5
date Enviado: 2021-12-08 15:18:44
karensouZA8
Exato, se o projeto não está ligando ou não está acionando a bomba com esta fonte, você terá que trocá-la por uma que forneça mais corrente.

karensouZA8
date Enviado: 2021-12-08 14:21:30
Tem que ser uma fonte de  12 V e 5 A?

Giovanni5
date Enviado: 2021-12-08 14:50:53
karensouZA8
/Não precisar ser exatamente uma fonte de 12V 5A, é necessário apenas uma fonte de 12V que forneça corrente suficiente para o motor da bomba, e possíveis picos de consumo do sistema completo.

karensouZA8
date Enviado: 2021-11-01 09:34:32
Bom dia!!
Eu não compreendi muito bem a concentração máxima e mínima, você poderia me explicar ?

Giovanni5
date Enviado: 2021-11-01 10:07:48
karensouZA8
Essas variáveis armazenam o valor de concentração máxima e mínima de água no solo, ou seja, o quanto você quer que o solo seja irrigado, e o quanto ele pode secar durante a execução do sistema, respectivamente.

karensouZA8
date Enviado: 2021-11-01 10:18:13
karensouZA8
E existiria outra forma, de colocar o diodo? pois, quando coloquei na bomba, ele não funcionou

Giovanni5
date Enviado: 2021-11-01 10:30:19
karensouZA8
Dê uma olhada no nosso vídeo de montagem do projeto (https://www.youtube.com/watch?v=pUqwnSkacOw&t=307s), para ver como fazer o contato do diodo no motor. Além disso, tome cuidado com a polaridade do diodo, pois ele pode influenciar no funcionamento d a bomba se estiver com a polaridade invertida.

stifeldemoivre
date Enviado: 2021-10-22 02:37:41
O projeto não funcionou como é apresentado no vídeo.

Giovanni5
date Enviado: 2021-10-22 08:35:03
stifeldemoivre
Você chegou a fazer a calibração do sensor pelo outro tutorial (https://www.robocore.net/tutoriais/leitura-umidade-solo), como comentado no inicio deste projeto? Essa calibração é necessária para verificar qual a leitura de solo seco e úmido do sensor, já que esse valor pode variar de lote para lote.

stifeldemoivre
date Enviado: 2021-10-22 02:36:23
Boa noite!

O diodo deve ser cortado ao meio para a bomba funcionar? 
Isso não ficou claro no vídeo.

Giovanni5
date Enviado: 2021-10-22 08:32:40
stifeldemoivre
O diodo não precisa ser cortado, basta passar os seus terminais pelos conectores do motor DC da bomba. No vídeo é mostrado com detalhes como a conexão da bomba pode ser feita, portanto dê novamente uma olhada nesta parte do vídeo.

stifeldemoivre
date Enviado: 2021-10-22 01:25:13
O motor não veio no meu kit.

Giovanni5
date Enviado: 2021-10-22 08:22:56
stifeldemoivre
Como a bomba peristáltica do Kit é composta por um motor DC, o motor DC no esquema elétrico do projeto é utilizado como uma representação do motor DC acoplado à bomba.

karensouZA8
date Enviado: 2021-09-23 09:55:52
Olá, Bom dia!
Como que eu faço para colocar a bomba peristáltica no circuito? pois não estou entendendo. como irei precisar ligar ela no circuito montado acima. Obrigado!

Giovanni5
date Enviado: 2021-09-23 10:05:15
karensouZA8
Assista ao nosso vídeo de montagem deste projeto (https://www.youtube.com/watch?v=pUqwnSkacOw), nele mostramos com mais detalhes como a ligação da bomba é feita.

karensouZA8
date Enviado: 2021-09-23 10:37:53
karensouZA8
Nossa, muito obrigado!

williansbueno
date Enviado: 2021-07-07 11:58:58
Olá Giovanni, bom dia!

Comprei a bomba peristática, relé e o sensor capacitivo de solo com vocês. Montei todo o esquema no Arduino, inseri o código no IDE igual está no site, porém o sistema não funcionou. Por gentileza, poderia me ajudar ou passar alguma dica? Desde já agradeço!

Giovanni5
date Enviado: 2021-07-07 12:19:58
williansbueno
Você realizou o teste de calibração do sensor como mostrado no outro tutorial (https://www.robocore.net/tutoriais/leitura-umidade-solo)? Você alterou os valores de leitura máximo e mínimo, e de concentração máxima e mínima no código? Os valores pré-configurados no código são os valores que encontramos em testes internos, e são apenas exemplos. Como esses valores devem variar de acordo com as condições do solo da planta e das necessidades dela, é recomendado alterá-los para que o projeto funcione corretamente.

eduvasques
date Enviado: 2021-04-24 17:30:44
Essa estrutura de acrílico que vocês utilizaram para fazer a montagem, como na foto final do tutorial, está disponível na loja? Há, pelo menos, uma estrutura para encaixe da bomba peristáltica?

Giovanni5
date Enviado: 2021-04-26 08:21:36
eduvasques
A estrutura usada no GIF final do tutorial é uma estrutura que usamos internamente na produção para testar as bombas fabricadas, e infelizmente não está a venda na loja. O Kit deste projeto ainda não possui uma estrutura específica para a fixação da bomba, mas agradecemos pela sugestão, iremos avaliar a possibilidade de desenvolver uma estrutura em acrílico para a fixação dos componentes deste projeto.