IRRIGAÇÃO OPÇÃO 1 - ARDUINO COM SENSOR DE UMIDADE, POTENCIÔMETRO E DISPLAY

O projeto de irrigação, utilizando o Arduino, é uma excelente oportunidade para as escolas trabalharem  Cultura Maker, Pensamento Computacional e Robótica. No caso de "irrigação de hortas" existe um grande potencial para a interdisciplinaridade, por exemplo: 

• Biologia - abordar o desenvolvimento e classificação das plantas;
• Matemática -  trabalhar os custos de produção e consumo de água;
• Física - explicar o funcionamento do equipamento e conceitos relacionados à eletricidade;
• História - discutir a evolução da agricultura ao longo dos anos;
• Química - pesquisar as características do PH do solo (escala de acidez do solo) e os efeitos da poluição (chuva ácida).

"Vídeo explicativo em produção..."

Assista ao seguinte vídeo com o nosso protótipo:

MATERIAIS SUGERIDOS

Quant.	Materiais
1	Arduino Uno R3 kit iniciante (~R$150,00) Kit iniciante (~R$170,00)
1	Display TM1637 - 4 dígitos (~R$8,00) (OPCIONAL. Utilizado para exibir o valor de referência inicial modificado pelo potenciômetro.)
1	Potenciômetro 10kΩ (~R$3,00) e botão (~R$1,50)
1	Sensor umidade do solo anticorrosivo (~R$40,00) ou simples (R$8,00) (com módulo que possua saída analógica). Infelizmente o sensor simples é quase que descartável oxida muito rápido. Outra opção de baixo custo é a construção do seu próprio sensor conforme descrito em https://mundoprojetado.com.br/medindo-a-umidade-do-solo/ . Neste caso recomendo deixar o sensor mais superficial e de 30 em 30 dias fazer uma limpeza dos contatos.
1	Protoboard 400 pontos (~R$9,00) ou menor (OPCIONAL, pois os fios podem ser emendados)
1	Módulo relé 1 canal 5V 10A (~R$8,00)
1	Válvula solenoide (~R$35,00) de máquina de lavar  (110V) *ATENÇÃO: LER O TÓPICO DE SEGURANÇA.
1	Plugue macho 2 polos (para ligar na tomada)
2 metros	Fio 2,5 mm² (preferencialmente 1 metro de cada cor) ou um cabo com dois fios de 1 metro.
1	Fonte bivolt 9V / 1A para Arduino (Plugue P4) (~R$25,00)
2	terminal fêmea 6mm (para plugar na válvula solenoide)
2	Plugue engate rápido para mangueira (1 para torneira e outro para a válvula solenoide) Pluge torneira (~R$4,00) + Engate (~R$4,00)
*	Os seguintes materiais dependerão da área, do que será plantado e o esquema de irrigação escolhido: - Caixa de proteção para colocar o Arduino (Veja uma opção com corte à laser); - Mangueira e conectores; - Gotejadores / Aspersores.

ESQUEMA DE LIGAÇÃO

Clique na imagem para abrir o PDF com o esquema.

CÓDIGO (Sugestão):

Clique aqui e baixe a sugestão de código.
Em resumo, nesse código, o potenciômetro regula um número que varia de 0 a 100 que é exibido no display de quatro dígitos. O referido número é uma referência que é comparada com os valores vindos do sensor de umidade do solo (a umidade do solo, mediante código, foi convertida para um número entre 0 e 110). Quando o valor do sensor de umidade é menor que o número exibido no visor, a irrigação é iniciada pelo acionamento do relê que, por sua vez, liga a válvula solenoide e libera o fluxo de água. A irrigação fica acionada até que o valor do sensor de umidade atinja o valor do visor mais 10.Neste processo é calculada a média de 50 leituras, tanto do potenciômetro quanto do sensor de umidade, para depois tomar as decisões. Assim, evita oscilações e acionamentos equivocados.Observe que é apenas uma sugestão de código e que, dentro do possível, é melhor que o grupo de estudantes construa a sua própria lógica e ajuste conforme o desenvolvimento do protótipo.
O comando "#include <TM1637.h>", dentro do código, funcionará ao instalar a biblioteca "Grove 4-Digital Display" no menu "Ferramentas" - "Gerenciar Bibliotecas..." (Menu presente na IDE do Arduino que pode ser baixada em: https://www.arduino.cc/en/software).

Biblioteca para o visor de quatro dígitos.

SEGURANÇA

1. Recomenda-se atenção especial para a montagem da válvula solenoide que opera em 127 VCA (voltagem em corrente alternada) por conta de choques elétricos. SEMPRE EFETUAR AS LIGAÇÕES COM A ENERGIA DESLIGADA;
2. Deixar todo equipamento PROTEGIDO DA ÁGUA (chuva ou irrigação);
3. Na dúvida procure orientações de profissionais qualificados.

CAIXA PARA COLOCAR O ARDUINO, RELÊ, VISOR E POTENCIÔMETRO

Arquivo vetorial para cortadoras à laser clique aqui. 

O vídeo, a seguir, exibe o referido arquivo na cortadora à laser Sculpfun S9 e a caixa finalizada:
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