Irrigação automatizada com arduino

Publicado em 10 de março de 2017 por Eudys Emmerson Mendes de Oliveira

IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA COM ARDUINO

 

 

Eudys Emmerson Mendes de Oliveira[1]

 

 

RESUMO

 

O artigo tem como proposta apresentar como foi feito um projeto de irrigação automatizada com Arduíno, além de apresentação de conceitos sobre o tema irrigação e conhecer os principais componentes usados no projeto, para complementar vamos demostrar valores e onde encontramos alguns materiais que foram usados e que tivemos um pouco de dificuldade de encontrar.  Esse projeto pode ser usado em residência, como: em pequenas hortas de ervas, frutas ou na grama, ou até em agricultura de pequeno porte.

Palavras-chaves: Arduíno, irrigação automatizada, valores, residências, pequenas hortas.

 

 

 

 

ABSTRACT

 

The article has as proposal to present as an automated irrigation project with Arduino, besides presenting concepts about the irrigation theme and knowing the main components used in the project, to complement we will show values and where we find some materials that were used and that We had a bit of trouble finding it. This project can be used in residence, such as: in small herb gardens, fruit or grass, or even in small agriculture.

Keywords: Arduino, automated irrigation, values, residences, small gardens.

 

  1. INTRODUÇÃO

 

A atividade de irrigação de jardim ou cultivação agrícola por muito tempo foi de forma simples e manual, entretanto em tempo contemporâneo já vimos muitos tipos de irrigação automatizada já pronta, onde só precisa montar, principalmente na alta sociedade ou grande agricultores, mas mesmo sendo uma forma mais comum entre essas classes, vamos através deste artigo mostrar uma forma fácil de se fazer uma irrigação automatizada na sua residência ou em sua pequena horta, onde o cérebro do projeto está na placa Arduino Mega que se encontra facilmente no mercado e é bastante usado em projetos escolares e acadêmicos, além de uma válvula solenoide comum no nosso cotidiano pois é de máquina de lavar,  e sensor de umidade que como o arduino se encontra facilmente no mercado virtual.

A proposta do projeto busca como é bem conhecido no nosso século, “facilitar a vida do humano”, fazendo com que ele ganhe mais tempo para desempenhar outras atividade, já que esta função de irrigar fica toda na responsabilidade da automação, além desse fator, este projeto também tem visão sustentável pois tem como proposta que as plantas só seja molhadas realmente quando o solo estiver precisando de água para as plantas, que essa responsabilidade de saber o nível de umidade de solo que precisa as plantas fica a cargo do consumidor, podendo mudar sempre que necessário.

 

 

  1. TIPOS DE IRRIGAÇÃO

Primeiramente a irrigação é feita por causa da má distribuição da água da chuva ou pela a ausência dela, as grandes civilizações na idade média se desenvolveram por causa da proximidade das margens de algum rio. Está comprovado que a irrigação trás bastante benefícios para agricultura, como maior produtividade e qualidade do que é cultivado, então vamos brevemente conhecer alguns tipos de irrigação:

  • Irrigação superficial – A água é conduzida para pontos de infiltração, usadas em sistemas por inundações e por sulcos, bastante usada na região do Rio Grande do Sul, é como se fosse trilhas no solo.

 

 

Figura 2.1: irrigação por inundação

 

Fonte: AGROSMART (2016)

 

  • Irrigação localizada – Como o nome já diz, é uma irrigação onde ela irriga principalmente a raiz das plantas, formando um círculo molhado, pode ser por gotejamento ou microaspersão, usado bastante em frutíferas.

 

Figura 2.2: irrigação por gotejamento

Fonte: AGROSMART (2016)

 

  • Irrigação por aspersão – Esse tipo simula uma chuva artificial, onde a água é expelida para o ar e se transforma em pequenas cotículas que caem sobre o solo, seus principais sistemas são: o pivô central e o auto – propelido.

 

Figura 2.3: Pivôs

Fonte: AGROSMART (2016)

 

 

  1. OBJETIVO DO PROJETO

 

Através de cálculos realizados pela Agência Nacional de Água (ANA) o consumo de água na irrigação pela agricultura é de aproximadamente 72%, o que é algo preocupante devido diminuição dos mananciais de água pelo mundo inteiro. Através da tecnologia de irrigação por sensores de umidade é possível adquirir uma economia de 30%. Através desta economia, pode -se verificar que este projeto se torna viável devido também ao custo baixo de implantação.

A irrigação se torna flexível, pois a programação pode mudar a qualquer momento devido os sensores servirem para qualquer tipo de cultura e podem ser adaptados a todas as regiões do país e sua programação.

E por fim o jardim, horta, ou outro tipo de cultivo fica melhor cuidado e com uma maior produtividade, pois a falta ou excesso de água no solo pode implicar na ausência de oxigênio da planta, causar doenças, inibir o crescimento, entre outros fatores.

.

 

  1. MATERIAIS UTILIZADOS NO PROJETO

 

  • Arduino Mega 2560
  • Válvula solenoide de máquina de lavar
  • Sensor de umidade do solo
  • Módulo RELÉ 5V 10A
  • Cabo de tomada
  • Cabos macho-macho e macho-femea
  • Cabo USB
  • Notebook para programação

 

  1. FUNCIONAMENTO

O funcionamento do projeto de irrigação pode ser dividido em quatro partes, que são: a ligação da válvula solenoide de máquina de lavar no Arduino MEGA 2560, a ligação do sensor de umidade do solo no arduino, a programação para funcionar, e a encanação que na verdade é de acordo com o que cada um vai cultivar.

 

  • FUNCIONAMENTO DA VÁLVULA SOLENOIDE

 

Definição:

De acordo com RIBEIRO (1999), a válvula solenóide é um componente composto por dois componentes iniciais, uma válvula e um solenóide. A válvula unicamente tem a função de controlar o fluxo dos fluidos nas tubulações as quais esta pertença. O solenóide por si só é uma bobina a qual se aplicando uma corrente elétrica produz um deslocamento mecânico em seu núcleo férrico. O conjunto da válvula com o solenóide resulta em um componente vital para a automação de aplicações principalmente industriais. Sendo assim, uma válvula ao receber corrente pode abrir ou fechar dependendo da aplicação. O procedimento de abertura ocorre enquanto houver fornecimento de corrente, quando a corrente for cortada à válvula se fecha.

 

Nesse caso ela fecha quando ela é normalmente fechada, mas ela também pode ser normalmente aberta, ou seja, numa falta de energia ou quando ela for desligada, ela ficará aberta. Dependendo da aplicação as duas situações podem ser muito útil, não só para água mas também gás, combustível, como torneira de refrigerante ou suco. Importante também informar que como foi experimentado e pesquisado, a válvula só funciona com uma certa pressão, mesmo ela estando aberta ela precisa de uma pressão que pode ser a da água normal que é distribuída para as residências, o inverso também pode não atingir o objetivo esperado, ou seja quando a pressão é muito elevada ela mesmo estando fechada ela continua aberta por causa dessa pressão que está excedendo o que é suportado.

 

 

 

Figura 5.1: válvula solenoide

Fonte: Usinainfo

 

Agora que já conhece um pouco sobre a válvula, vamos para as ligações, por ser ligada em 220 volts ou 110 volts, a válvula tem que ser ligada a parte, ou seja a ligação não pode ser direta nas portas do Arduino como será o sensor de umidade. Além dessa tomada é preciso de um módulo relé, que no projeto foi usado o de 5v e 10 A de um canal, essa placa serve basicamente para desligar ou ligar nesse caso a válvula, mas também poderia ser uma luz ou até uma bomba de aquário que também serve para irrigar hortas pequenas. Na figura 5, em seguida temos a placa módulo relé usado e na 5.1 temos um modelo de circuito que pode ser feito naquelas placas perfuradas ou numa photoboard tendo a mesma função de um módulo relé.

 

 

 

 

Figura 5.2: Placa módulo relé

Fonte : Eletrogate

 

 

 

Figura 5.3: Circuito de um módulo relé

Fonte: RPSILVA100

 

O funcionamento da válvula consiste, nas saída que temos NA (normalmente aberto), NF (normalmente fechado) e o comum, que é onde coloca o fio neutro que vem da tomada, após isso coloca outro fio saindo do NA para um dos pinos da válvula solenoide ( que não há diferença do positivo e negativo), já o fase da tomada vai direto para o outro pino da válvula solenoide, ou seja é o mesmo esquema do acendimento de uma lâmpada que é mais comum, assim a alimentação nas saída varia de acordo com a programação, assim desliga para o lado da NF e liga para o lado do NA. Tem uma luz na placa módulo relé que indica quando está ligada ou não, além da vibração e som característico da válvula você pode observada. O esquema é mostrado na figura 5.2.

 

Figura 5.4 : ligação de uma lâmpada no Arduino Uno

Fonte: Laboratório de garagem

 

Como é mostrado na figura 5.2, do outro lado do módulo relé temos os pinos que vão diretos para o arduino, que são: o +5VCC, SINAL, e o GND. Cada um é ligado diretamente no arduino, o +5VCC é a alimentação, então é colocado na porta 5v, o SINAL é colocado na porta 13 de saída, que é onde vai ser definido o liga/desligada da programação e o GND é como nos conhecemos popularmente como terra, que temos duas opções de porta nesse Arduino Mega.

 

  1. FUNCIONAMENTO DO SENSOR DE UMIDADE DO SOLO E MÓDULO DO SENSOR

 

O sensor funciona a partir de duas hastes que a através do contato com água ela aumenta a condutividade, ou seja assim aumentando o sinal que chega assim cadê vez mais próximo ao 5v que é o limite do sensor, que também pode ser ligado com 3,3v, e o menor contato sendo o inverso, chegando mais próximo ao 0v. Este sensor tem duas opções de ser ligado, pode de ser digital ou analógico, a diferença é que o digital trabalha só com 0 ou 1, e o analógico trabalha com uma maior precisão que é de 0 a 1023, esta medida podendo ser ajustável no potenciômetro do módulo do sensor, que de certa forma calibra o intervalo do valor da umidade do solo.

A ligação do sensor é simples já que ele já é totalmente adaptado para o Arduino, dois fios ou melhor jumper vão do sensor para o módulo, e depois temos 4 pinos de saída que são o VCC, GND, DO E AO, portanto primeiramente o GND vai para a outra porta GND do arduino que sobrou, o VCC que é o de alimentação conecta na porta 3,3v do Arduino já que ele pode ser usado entre 3,3v e 5,5v e a outra é o analógico, AO que vai para a porta A0 da placa Arduino, assim o O0, não é necessário para este caso já que queremos como dito acima uma maior precisão, segue na figura 6.1 o esquema de ligação.

 

 

 

 

Figura 6.1: ligação do sensor no Arduino Uno

Fonte: TATO EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS

 

  1. PROGRAMAÇÃO

 

Como na teoria da definição do circuito digital que diz: que o comportamento é dado pelo de tipo de componente, pela forma que estão conectados entre si e pelo software, de acordo com o que foi mostrado até agora, só está faltando o software, que vamos apresenta-lo agora. Primeiramente foi usado o programa ARDUINO 1.6 .13 que está disponível no site: “www.arduino.cc/en/Main/Software”, na figura 7.1 mostra o programa e um trecho da programação que usamos que está disponível completa no site:  “http://rpsilva100.blogspot.com.br/2016/08/irrigacao-simples-arduino.html”, ou seja só precisa copiar, colar, compilar (botão no lado superior esquerdo) e carregar( botão que está representado por uma seta para direita, ao lado do botão compilar). Em seguida temos a programação usada e o significado de alguns termos que está descrito ao lado de cada programação:

 

 int umidade; // Variavél que recebe o valor do sensor de umidade

void setup(){


  pinMode(13, OUTPUT);// Define o pino 13 do Arduíno como saida

  Serial.begin(9600); //Inicia a comunicação serial

  Serial.println("http://rpsilva100.blogspot.com.br/");

  }
void loop()

  {
   umidade = analogRead(A0); //Defini a variavél como porta A0 do Arduíno
  
    Serial.println(umidade); // Imprime o valor da umidade

    if (umidade > 700){  // Verifica se a umidade é maior que 700
  digitalWrite(13,LOW);} // Caso seja, desliga a porta 13

  else{ // Senão
    digitalWrite(13,HIGH); // Caso a umidade seja menor que 700, liga a porta 13
     }

  delay(1000); //Espera de 1 segundo antes de fazer a leitura novamente.
}

 

Termos usados na programação:

 

Void Setup = start

PinMode ( 13, OUTPUT) = Define o pino 13 como saída, este vai para o módulo da válvula solenoide( determina ou liga/desliga)

Void Loop = inicia e declara os valores

AnalogRead (A0) = defini essa porta A0 como de umidade já que o sensor está ligado nela.

Serial.Println = faz a leitura da umidade

If (umidade > 700) e else { // senão = condição proposta que pode ser mudada pelo usuário.

Low = ligar

High = desligar

Delay (1000) = intervalo de tempo leitura de cada ciclo

 

 

Figura 7.1: programação no software

Fonte: RPSILVA100

 

  1. VALORES E LOCAL DE COMPRA DOS COMPONENTES

 

Quadro 01: cotação dos valores e local de compra

Componentes

Valor

Local

Arduino Mega 2560

R$ 70,00

Olx

Válvula solenoide de máquina de lavar

R$ 10,00

Concórdia Refrigeração

Sensor de umidade de solo e módulo

R$ 13,00

Mercado Livre

Módulo relé 5v 10A

R$ 8,00

Edifício Concórdia

Cabo com tomada

Qualquer um

X

Jumper

R$ 16,00

Edifício Concórdia

Cabo USB

Normalmente vem com o Arduino

X

Notebook

Para programação

X

Cano

Depende da aplicação

X

Fonte: ELABORAÇÃO DOS AUTORES

  1. CONCLUSÃO

 

A proposta do artigo foi atingida, pois mostra todo o procedimento para elaboração deste projeto de irrigação de forma simplificada e de fácil entendimento, além de conhecimentos em eletrônica e agrícola, fazendo com que deste projeto você possa não só construir um desse mais também elaborar outros. Concluímos, portanto, sobre o projeto em si que podemos fazer de algo tão normal do nosso cotidiano, se tornar ainda mais prático e ecologicamente correto, resultado desse trabalho foi um projeto que atingiu todos os objetivos propostos no projeto, e que atende as necessidades da mesma forma que qualquer outro sistema de irrigação automatizado de pequeno e médio porte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA

 

Eletrogates, Componentes Eletrônicos. Disponível em: < http://www.eletrogate.com/pd-1a1bd2-modulo-rele-1-canal-5v.html>. Acesso em 03 de novembro de 2016.

Irrigação e Meio Ambiente, Tipos de Irrigação. Disponível em: <http://irmea.blogspot.com.br/2012/04/tipos-de-irrigacao.html>. Acesso em 03 de novembro de 2016.

Agrosmart, Vantagens e desvantagens dos tipos de irrigação. Disponível em: <https://www.agrosmart.com.br/blog/vantagens-tipos-de-irrigacao/>. Acesso em 06 de novembro de 2016.

Universidade Metodista de São Paulo, Manual de Artigo Científico. Disponível em: <http://portal.metodista.br/biblioteca/servicos/manual-de-artigo-cientifico>. Acesso em 12 de novembro.

RIBEIRO, Marco Antonio. Instrumentação Industrial. Salvador, Tek Treinamento &

Consultoria Ltda, 2002, 9ª. Edição. 185-186p.

UsinaInfor. Disponível em: <http://www.usinainfo.com.br/valvulas-solenoides/valvula-solenoide-para-agua-127v-ou-220v-180-34-x-mang-12-com-suporte--3319.html>. Acesso em 22 de novembro de 2016.

Rpsilva100, Irrigação Simples Arduíno. Disponível em : <http://rpsilva100.blogspot.com.br/2016/08/irrigacao-simples-arduino.html>. Acesso em 22 de novembro de 2016.

Laboratório de Garagem, Como Programa uma Válvula Solenoíde através de um Sensor de Nível. Disponível em: <http://labdegaragem.com/forum/topics/como-programar-uma-valvula-solenoide-atraves-de-um-sensor-de?xg_source=activity>. Acesso em 22 de novembro de 2016.

DE MORAES, CÍCERO COUTO. DE LAURO CASTRUCCI, PLÍNIO. Engenharia de Automação Industrial. 2.ed. Rio de Janeiro.

MCROBERTS, MICHAEL. Arduíno Básico. São Paulo, Novatec Editora, 2011.

Usina Info, Sensor de Umidade de Solo. Disponível em: <http://blog.usinainfo.com.br/sensor-de-umidade-de-solo/>. Acesso em 22 de novembro de 2016.

Tato Equipamentos Eletrônicos, Sensor de Umidade do Solo. Disponível em: <http://www.tato.ind.br/produto/Sensor-de-umidade-do-solo.html>. Acesso em 23 de novembro de 2016.

Arduino, Donwload The Arduino Software. Disponível em: <https://www.arduino.cc/en/Main/Software>. Acesso em 23 de novembro de 2016

 

Embrapa, Novos Sensores Evitam Desperdício de Água na Agricultura e Jardinagem. Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/2546070/novos-sensores-evitam-desperdicio-de-agua-na-agricultura-e-jardinagem 03/12/2016>. Acesso em 05 de novembro de 2016

 

 

[1] Graduando do Curso de Engenharia de Produção na Faculdade dos Guararapes

IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA COM ARDUINO

 

 

Eudys Emmerson Mendes de Oliveira[1]

 

 

RESUMO

 

O artigo tem como proposta apresentar como foi feito um projeto de irrigação automatizada com Arduíno, além de apresentação de conceitos sobre o tema irrigação e conhecer os principais componentes usados no projeto, para complementar vamos demostrar valores e onde encontramos alguns materiais que foram usados e que tivemos um pouco de dificuldade de encontrar.  Esse projeto pode ser usado em residência, como: em pequenas hortas de ervas, frutas ou na grama, ou até em agricultura de pequeno porte.

Palavras-chaves: Arduíno, irrigação automatizada, valores, residências, pequenas hortas.

 

 

 

 

ABSTRACT

 

The article has as proposal to present as an automated irrigation project with Arduino, besides presenting concepts about the irrigation theme and knowing the main components used in the project, to complement we will show values and where we find some materials that were used and that We had a bit of trouble finding it. This project can be used in residence, such as: in small herb gardens, fruit or grass, or even in small agriculture.

Keywords: Arduino, automated irrigation, values, residences, small gardens.

 

  1. INTRODUÇÃO

 

A atividade de irrigação de jardim ou cultivação agrícola por muito tempo foi de forma simples e manual, entretanto em tempo contemporâneo já vimos muitos tipos de irrigação automatizada já pronta, onde só precisa montar, principalmente na alta sociedade ou grande agricultores, mas mesmo sendo uma forma mais comum entre essas classes, vamos através deste artigo mostrar uma forma fácil de se fazer uma irrigação automatizada na sua residência ou em sua pequena horta, onde o cérebro do projeto está na placa Arduino Mega que se encontra facilmente no mercado e é bastante usado em projetos escolares e acadêmicos, além de uma válvula solenoide comum no nosso cotidiano pois é de máquina de lavar,  e sensor de umidade que como o arduino se encontra facilmente no mercado virtual.

A proposta do projeto busca como é bem conhecido no nosso século, “facilitar a vida do humano”, fazendo com que ele ganhe mais tempo para desempenhar outras atividade, já que esta função de irrigar fica toda na responsabilidade da automação, além desse fator, este projeto também tem visão sustentável pois tem como proposta que as plantas só seja molhadas realmente quando o solo estiver precisando de água para as plantas, que essa responsabilidade de saber o nível de umidade de solo que precisa as plantas fica a cargo do consumidor, podendo mudar sempre que necessário.

 

 

  1. TIPOS DE IRRIGAÇÃO

Primeiramente a irrigação é feita por causa da má distribuição da água da chuva ou pela a ausência dela, as grandes civilizações na idade média se desenvolveram por causa da proximidade das margens de algum rio. Está comprovado que a irrigação trás bastante benefícios para agricultura, como maior produtividade e qualidade do que é cultivado, então vamos brevemente conhecer alguns tipos de irrigação:

  • Irrigação superficial – A água é conduzida para pontos de infiltração, usadas em sistemas por inundações e por sulcos, bastante usada na região do Rio Grande do Sul, é como se fosse trilhas no solo.

 

 

Figura 2.1: irrigação por inundação

 

Fonte: AGROSMART (2016)

 

  • Irrigação localizada – Como o nome já diz, é uma irrigação onde ela irriga principalmente a raiz das plantas, formando um círculo molhado, pode ser por gotejamento ou microaspersão, usado bastante em frutíferas.

 

Figura 2.2: irrigação por gotejamento

Fonte: AGROSMART (2016)

 

  • Irrigação por aspersão – Esse tipo simula uma chuva artificial, onde a água é expelida para o ar e se transforma em pequenas cotículas que caem sobre o solo, seus principais sistemas são: o pivô central e o auto – propelido.

 

Figura 2.3: Pivôs

Fonte: AGROSMART (2016)

 

 

  1. OBJETIVO DO PROJETO

 

Através de cálculos realizados pela Agência Nacional de Água (ANA) o consumo de água na irrigação pela agricultura é de aproximadamente 72%, o que é algo preocupante devido diminuição dos mananciais de água pelo mundo inteiro. Através da tecnologia de irrigação por sensores de umidade é possível adquirir uma economia de 30%. Através desta economia, pode -se verificar que este projeto se torna viável devido também ao custo baixo de implantação.

A irrigação se torna flexível, pois a programação pode mudar a qualquer momento devido os sensores servirem para qualquer tipo de cultura e podem ser adaptados a todas as regiões do país e sua programação.

E por fim o jardim, horta, ou outro tipo de cultivo fica melhor cuidado e com uma maior produtividade, pois a falta ou excesso de água no solo pode implicar na ausência de oxigênio da planta, causar doenças, inibir o crescimento, entre outros fatores.

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  1. MATERIAIS UTILIZADOS NO PROJETO

 

  • Arduino Mega 2560
  • Válvula solenoide de máquina de lavar
  • Sensor de umidade do solo
  • Módulo RELÉ 5V 10A
  • Cabo de tomada
  • Cabos macho-macho e macho-femea
  • Cabo USB
  • Notebook para programação

 

  1. FUNCIONAMENTO

O funcionamento do projeto de irrigação pode ser dividido em quatro partes, que são: a ligação da válvula solenoide de máquina de lavar no Arduino MEGA 2560, a ligação do sensor de umidade do solo no arduino, a programação para funcionar, e a encanação que na verdade é de acordo com o que cada um vai cultivar.

 

  • FUNCIONAMENTO DA VÁLVULA SOLENOIDE

 

Definição:

De acordo com RIBEIRO (1999), a válvula solenóide é um componente composto por dois componentes iniciais, uma válvula e um solenóide. A válvula unicamente tem a função de controlar o fluxo dos fluidos nas tubulações as quais esta pertença. O solenóide por si só é uma bobina a qual se aplicando uma corrente elétrica produz um deslocamento mecânico em seu núcleo férrico. O conjunto da válvula com o solenóide resulta em um componente vital para a automação de aplicações principalmente industriais. Sendo assim, uma válvula ao receber corrente pode abrir ou fechar dependendo da aplicação. O procedimento de abertura ocorre enquanto houver fornecimento de corrente, quando a corrente for cortada à válvula se fecha.

 

Nesse caso ela fecha quando ela é normalmente fechada, mas ela também pode ser normalmente aberta, ou seja, numa falta de energia ou quando ela for desligada, ela ficará aberta. Dependendo da aplicação as duas situações podem ser muito útil, não só para água mas também gás, combustível, como torneira de refrigerante ou suco. Importante também informar que como foi experimentado e pesquisado, a válvula só funciona com uma certa pressão, mesmo ela estando aberta ela precisa de uma pressão que pode ser a da água normal que é distribuída para as residências, o inverso também pode não atingir o objetivo esperado, ou seja quando a pressão é muito elevada ela mesmo estando fechada ela continua aberta por causa dessa pressão que está excedendo o que é suportado.

 

 

 

Figura 5.1: válvula solenoide

Fonte: Usinainfo

 

Agora que já conhece um pouco sobre a válvula, vamos para as ligações, por ser ligada em 220 volts ou 110 volts, a válvula tem que ser ligada a parte, ou seja a ligação não pode ser direta nas portas do Arduino como será o sensor de umidade. Além dessa tomada é preciso de um módulo relé, que no projeto foi usado o de 5v e 10 A de um canal, essa placa serve basicamente para desligar ou ligar nesse caso a válvula, mas também poderia ser uma luz ou até uma bomba de aquário que também serve para irrigar hortas pequenas. Na figura 5, em seguida temos a placa módulo relé usado e na 5.1 temos um modelo de circuito que pode ser feito naquelas placas perfuradas ou numa photoboard tendo a mesma função de um módulo relé.

 

 

 

 

Figura 5.2: Placa módulo relé

Fonte : Eletrogate

 

 

 

Figura 5.3: Circuito de um módulo relé

Fonte: RPSILVA100

 

O funcionamento da válvula consiste, nas saída que temos NA (normalmente aberto), NF (normalmente fechado) e o comum, que é onde coloca o fio neutro que vem da tomada, após isso coloca outro fio saindo do NA para um dos pinos da válvula solenoide ( que não há diferença do positivo e negativo), já o fase da tomada vai direto para o outro pino da válvula solenoide, ou seja é o mesmo esquema do acendimento de uma lâmpada que é mais comum, assim a alimentação nas saída varia de acordo com a programação, assim desliga para o lado da NF e liga para o lado do NA. Tem uma luz na placa módulo relé que indica quando está ligada ou não, além da vibração e som característico da válvula você pode observada. O esquema é mostrado na figura 5.2.

 

Figura 5.4 : ligação de uma lâmpada no Arduino Uno

Fonte: Laboratório de garagem

 

Como é mostrado na figura 5.2, do outro lado do módulo relé temos os pinos que vão diretos para o arduino, que são: o +5VCC, SINAL, e o GND. Cada um é ligado diretamente no arduino, o +5VCC é a alimentação, então é colocado na porta 5v, o SINAL é colocado na porta 13 de saída, que é onde vai ser definido o liga/desligada da programação e o GND é como nos conhecemos popularmente como terra, que temos duas opções de porta nesse Arduino Mega.

 

  1. FUNCIONAMENTO DO SENSOR DE UMIDADE DO SOLO E MÓDULO DO SENSOR

 

O sensor funciona a partir de duas hastes que a através do contato com água ela aumenta a condutividade, ou seja assim aumentando o sinal que chega assim cadê vez mais próximo ao 5v que é o limite do sensor, que também pode ser ligado com 3,3v, e o menor contato sendo o inverso, chegando mais próximo ao 0v. Este sensor tem duas opções de ser ligado, pode de ser digital ou analógico, a diferença é que o digital trabalha só com 0 ou 1, e o analógico trabalha com uma maior precisão que é de 0 a 1023, esta medida podendo ser ajustável no potenciômetro do módulo do sensor, que de certa forma calibra o intervalo do valor da umidade do solo.

A ligação do sensor é simples já que ele já é totalmente adaptado para o Arduino, dois fios ou melhor jumper vão do sensor para o módulo, e depois temos 4 pinos de saída que são o VCC, GND, DO E AO, portanto primeiramente o GND vai para a outra porta GND do arduino que sobrou, o VCC que é o de alimentação conecta na porta 3,3v do Arduino já que ele pode ser usado entre 3,3v e 5,5v e a outra é o analógico, AO que vai para a porta A0 da placa Arduino, assim o O0, não é necessário para este caso já que queremos como dito acima uma maior precisão, segue na figura 6.1 o esquema de ligação.

 

 

 

 

Figura 6.1: ligação do sensor no Arduino Uno

Fonte: TATO EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS

 

  1. PROGRAMAÇÃO

 

Como na teoria da definição do circuito digital que diz: que o comportamento é dado pelo de tipo de componente, pela forma que estão conectados entre si e pelo software, de acordo com o que foi mostrado até agora, só está faltando o software, que vamos apresenta-lo agora. Primeiramente foi usado o programa ARDUINO 1.6 .13 que está disponível no site: “www.arduino.cc/en/Main/Software”, na figura 7.1 mostra o programa e um trecho da programação que usamos que está disponível completa no site:  “http://rpsilva100.blogspot.com.br/2016/08/irrigacao-simples-arduino.html”, ou seja só precisa copiar, colar, compilar (botão no lado superior esquerdo) e carregar( botão que está representado por uma seta para direita, ao lado do botão compilar). Em seguida temos a programação usada e o significado de alguns termos que está descrito ao lado de cada programação:

 

 int umidade; // Variavél que recebe o valor do sensor de umidade

void setup(){


  pinMode(13, OUTPUT);// Define o pino 13 do Arduíno como saida

  Serial.begin(9600); //Inicia a comunicação serial

  Serial.println("http://rpsilva100.blogspot.com.br/");

  }
void loop()

  {
   umidade = analogRead(A0); //Defini a variavél como porta A0 do Arduíno
  
    Serial.println(umidade); // Imprime o valor da umidade

    if (umidade > 700){  // Verifica se a umidade é maior que 700
  digitalWrite(13,LOW);} // Caso seja, desliga a porta 13

  else{ // Senão
    digitalWrite(13,HIGH); // Caso a umidade seja menor que 700, liga a porta 13
     }

  delay(1000); //Espera de 1 segundo antes de fazer a leitura novamente.
}

 

Termos usados na programação:

 

Void Setup = start

PinMode ( 13, OUTPUT) = Define o pino 13 como saída, este vai para o módulo da válvula solenoide( determina ou liga/desliga)

Void Loop = inicia e declara os valores

AnalogRead (A0) = defini essa porta A0 como de umidade já que o sensor está ligado nela.

Serial.Println = faz a leitura da umidade

If (umidade > 700) e else { // senão = condição proposta que pode ser mudada pelo usuário.

Low = ligar

High = desligar

Delay (1000) = intervalo de tempo leitura de cada ciclo

 

 

Figura 7.1: programação no software

Fonte: RPSILVA100

 

  1. VALORES E LOCAL DE COMPRA DOS COMPONENTES

 

Quadro 01: cotação dos valores e local de compra

Componentes

Valor

Local

Arduino Mega 2560

R$ 70,00

Olx

Válvula solenoide de máquina de lavar

R$ 10,00

Concórdia Refrigeração

Sensor de umidade de solo e módulo

R$ 13,00

Mercado Livre

Módulo relé 5v 10A

R$ 8,00

Edifício Concórdia

Cabo com tomada

Qualquer um

X

Jumper

R$ 16,00

Edifício Concórdia

Cabo USB

Normalmente vem com o Arduino

X

Notebook

Para programação

X

Cano

Depende da aplicação

X

Fonte: ELABORAÇÃO DOS AUTORES

  1. CONCLUSÃO

 

A proposta do artigo foi atingida, pois mostra todo o procedimento para elaboração deste projeto de irrigação de forma simplificada e de fácil entendimento, além de conhecimentos em eletrônica e agrícola, fazendo com que deste projeto você possa não só construir um desse mais também elaborar outros. Concluímos, portanto, sobre o projeto em si que podemos fazer de algo tão normal do nosso cotidiano, se tornar ainda mais prático e ecologicamente correto, resultado desse trabalho foi um projeto que atingiu todos os objetivos propostos no projeto, e que atende as necessidades da mesma forma que qualquer outro sistema de irrigação automatizado de pequeno e médio porte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA

 

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[1] Graduando do Curso de Engenharia de Produção na Faculdade dos Guararapes