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14/03/2023

IRRIGAÇÃO OPÇÃO 2 - ARDUINO COM SENSOR DE CHUVA, RELÓGIO E DISPLAY (Especial para hortas verticais)

Assista ao seguinte vídeo:

Esta publicação é ideal para hortas verticais. Em hortas não verticais recomendamos a seguinte postagem: ARDUINO COM SENSOR DE UMIDADE, POTENCIÔMETRO E DISPLAY.

Horta vertical com garrafas PET irrigada mediante a utilização do Arduino.


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).
A ideia de colocar as garrafas intercaladas (com terra / com água/ com terra / com água...), bem como o furo para escoamento da água (garantindo uma reserva de água) vieram do canal Vamo Ali, em especial no vídeo HORTA VERTIAL | ALTA PRODUTIVIDADE com garrafas  PET. Já o sistema de irrigação e o código disponibilizado abaixo foram de minha autoria. No fundo da garrafa foi colocado pedras para facilitar o escoamento da água. 

Gotejador acima da garrafa, pedra no fundo da garrafa para facilitar o escoamento e reservatório de água abaixo do furo.


Em uma das garrafas é necessário colocar um sensor de chuva com a função de desligar a irrigação.

MATERIAIS SUGERIDOS

Quant.Materiais
1Arduino Uno R3

kit iniciante (~R$150,00)
Kit iniciante (~R$170,00)
1Sensor de Chuva com módulo. (O sensor oxida com facilidade, e pode ser substituído por um par de fios desencapados ligados no módulo)
 
1RTC (Real Time Clock)

1Display LCD 12x2 com módulo I2C (opcional)
1Protoboard 400 pontos (~R$9,00) ou menor (OPCIONAL, pois os fios podem ser emendados)

1Módulo relé 1 canal 5V 10A (~R$8,00)

1Válvula solenoide (~R$35,00) de máquina de lavar  (110V) *ATENÇÃO: LER O TÓPICO DE SEGURANÇA.

1Plugue macho 2 polos (para ligar na tomada)

2 metrosFio 2,5 mm² (preferencialmente 1 metro de cada cor) ou um cabo com dois fios de 1 metro.
1Fonte bivolt 9V / 1A para Arduino (Plugue P4) (~R$25,00)
2terminal fêmea 6mm (para plugar na válvula solenoide)


2Plugue 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.

Clique aqui e baixe a sugestão 2 de código (adicionou-se tempo máximo de  3 min de irrigação nos horários 10h e 16h49.)

Em resumo, nesse código, a irrigação programada ocorrerá às 8:30, 13:30 e 17:00. Nestes horários, a válvula solenoide será acionada pelo Relê e ficará acionada permitindo o fluxo da água. Quando a água escoar pelo furo da garrafa PET e atingir o sensor de chuva a irrigação será cessada e iniciará novamente no próximo horário agendado. Caso acabe a energia, o relógio possuiu uma bateria interna que manterá o horário atualizado e dará continuidade nos ciclos de irrigação, porém, sempre que a energia voltar o sistema iniciará a irrigação.

É necessário instalar as bibliotecas: LiquidCrystal I2C e RTClib no menu "Ferramentas" - "Gerenciar Bibliotecas...".

Localize e instale a Biblioteca "LiquidCrystal I2C".

Localize e instale a Biblioteca "RTClib".


VISOR EM FUNCIONAMENTO

Embora o visor seja opcional é muito interessante observar da data e horário atual, bem como o próximo horário previsto para irrigação. Além disso o valor do sensor de chuva, que pode ser substituído por um par de fios desencapados, é de grande importância para observar se o sistema está em pleno funcionamento. Na figura abaixo temos a foto do visor:

Visor exibindo a data e horário atual "26/06/2023 - 16:08", valor "1019" que é do sensor de chuva (fios desencapados) e "Prox: 16:49" sendo o próximo horário de irrigação.


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.
CONSIDERAÇÕES APÓS 5 MESES.
  1. No nosso experimento a cebolinha  e almeirão tiveram uma produtividade boa, já a alface não atingiu o seu tamanho pleno, pois produziu o "pendão floral" de maneira antecipada. A rúcula também não se desenvolveu plenamente. (Infelizmente 😭 o sistema ficou inoperante por três dias ensolarados logo após o plantio, pois desligaram da energia equivocadamente);
  2. Biofertilizantes líquidos proveniente de vermicompostagem (compostagem com minhocas) são recomendados para melhorar a produtividade. 

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