Sistema de irrigação automático

Um sistema de irrigação automático é uma solução para ajudar a manter de forma sistemática a irrigação de suas plantas.

Esse sistema permite programar as regras de acordo com as necessidades das plantas. Isso garante uma economia de água e tempo, para quem possui um jardim ou horta e para grandes sistemas de irrigação na agricultura.

Agora vamos descrever um exemplo de um sistema de irrigação automatico possível de construir de forma simples mas com grande poder de automação.

Materiais Usados

• 1 Placa Franzininho WiFi
• 1 Sensor de umidade do solo - Higrômetro com saida digital e analogica
• 1 Protoboard de 830 pontos
• 1 Mini bomba de água submersa 5v
• 1 Relé 5v
• Cabos Jumpers - Macho/Macho e Macho/Femea

Circuito Eletrônico

Para o exemplo que vamos ver a seguir, realize a seguinte montagem:

Observações:

• O relé é conectado a 5V da placa
• Cabos azuis: saídas digitais
• Cabos vermelhos: VCC
• Cabos pretos: GND

Código-fonte

Para iniciar, é necessário já ter seguido o tutorial de Primeiros passos, que também se encontra na página da Franzininho em documentação, ter o CircuitPython instalado na placa e para esse projeto utilizamos o Mu editor. Para obter esse ambiente basta seguir os passos em Instalando as ferramentas.

A partir daqui consideramos que os primeiros passos de instalação e do ambiente foram concluídos. Abaixo está o código do sistema na placa usando CircuitPython, você pode copiar e colar o código fonte na sua IDE.

import board
import time

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull
from analogio import AnalogIn  

relay = DigitalInOut(board.IO0)
relay.switch_to_output()

humid_analog = AnalogIn(board.IO1)       
humid_digital = DigitalInOut(board.IO4)   
humid_digital.direction = Direction.INPUT 

relay.value = True

wait_time = 1
watering_time = 1

dry_value = 51130

while True:
    try:
        print("humid (Digital value):", humid_digital.value)
        print("humid (Analogic value):", humid_analog.value)

        time.sleep(1);

        if humid_analog.value > dry_value :
            print("Starting watering...")

            relay.value = False

            time.sleep(watering_time)
            print("Finishing watering.")

        else:
            relay.value = True
            time.sleep(wait_time)

    except RuntimeError as e:
        print("Read failure")

    time.sleep(1)

Após terminar de escrever, e analisar no ambiente de desenvolvimento. Basta salvar e apertar no serial para executar no mu-editor. Caso esteja utilizando outra IDE, basta executá-la no ambiente escolhido.

Entendendo o Código-fonte

O primeiro módulo que vamos importar, é o board. Ele possibilita o acesso aos pinos da placa:

import board

Este módulo fornece várias funções relacionadas ao tempo:

import time

O digitalio é um módulo que contém classes para fornecer acesso a IO digital básico:

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull

Cria um objeto e conecta o objeto com uma entrada analógica:

from analogio import AnalogIn 

Agora, vamos atribuir o relé:

relay = DigitalInOut(board.IO0)
relay.switch_to_output()

Atribuimos as entradas analógicas e digitais do sensor de umidade do solo na porta 1, sendo esta uma porta analógica e na porta 4 a digital do franzinho. Configurando também o pino como entrada digital:

humid_analog = AnalogIn(board.IO1)        # analog
humid_digital = DigitalInOut(board.IO4)   # digital
humid_digital.direction = Direction.INPUT

O relé foi configurado para usar a porta "sempre fechada",então precisamos defini-lo com o valor verdadeiro para que o relé fique inativo:

relay.value = True

Período de tempo para verificar o sistema. O controle desse período de tempo para manter a rega da planta depende da voltagem que alimenta a bomba:

wait_time = 1
watering_time = 1

Adaptado de acordo com o sensor de umidade do solo, é necessario fazer laguns testes na sua terra para saber o valor da terra que vai ser utilizada:

dry_value = 51130

Por fim, dentro do while True, o nosso loop, faremos com que os sensores leiam continuamente e imprima os valores lidos do sensor de umidade do solo:

while True:
    try:

        print("humid (Digital value):", humid_digital.value)
        print("humid (Analogic value):", humid_analog.value)

        time.sleep(1);

Já na condição abaixo, caso o sensor receba um valor que indique que a terra está seca, entramos no condicional if e conectamos o relé no "sempre fechado", e é por isso que adicionar um Falso a "sempre fechado", signinifica aberto. Então a bomba é acionada realizando a irrigação:

if humid_analog.value > dry_value :
            print("Starting watering...")

            relay.value = False

            time.sleep(watering_time)
            print("Finishing watering.")

Se o nível estiver OK, apenas nos certificamos de que o relé esteja fechado:

        else:
            relay.value = True
            time.sleep(wait_time)

E colocamos o sensor para dormir novamente:

    time.sleep(1)

Também é possivel encontrar o codigo em https://github.com/GiulianeEC/SystemOfIrrigation_Franzininho

Conclusão

No decorrer da explicação, aprendemos a como montar de maneira simples um protótipo de irrigação automatizado.

Autor	Giuliane Eulália Corrêa
Data:	28/01/2023