Projeto Arduino de Irrigação Automática – Sua Planta Sempre bem Cuidada

O Projeto Arduino de Irrigação Automática nos mostra que sempre existe algo escondido que nos arranca um sorriso e nos deixa impressionado. Conhecimento nunca é de mais e desbravar nossas capacidades com Arduino se torna cada vez mais prazeroso.

Encontramos diversos projetos que possibilitam piscar LEDs, exibir informações em displays, verificar dados referentes a líquidos e gases, porém não nos auxiliam na aplicação em projetos para o nosso cotidiano. Pensando nisto, desenvolvemos o Projeto Arduino de Irrigação Automática para plantas, um projeto de aplicação que verifica informações do solo e determina o momento ideal para irrigação.

Projeto Arduino de Irrigação Automática Montado

 

Este Projeto Arduino de Irrigação Automática via Arduino possibilita cuidar da sua planta de forma autônoma, eliminando qualquer risco de falta ou excesso de água e proporcionando saúde e beleza para sua planta. Melhor do que saber quando sua planta precisa de água é saber que não precisa se preocupar, pois ela estará sempre com a quantia certa de água, sempre bem cuidada.

Considerado uma excelente opção para quem esta iniciando no mundo Maker, o Projeto Arduino de Irrigação Automática é um projeto com baixo custo e total funcionalidade. Podendo ser facilmente ampliado e utilizado como base para projetos ainda maiores, através do Sensor de Umidade do Solo podemos adaptar e reinventar, uma habilidade fundamental para quem está iniciando e querendo aprender.

 

Equipamentos Utilizados no Projeto Arduino de Irrigação:

1 Arduino Uno R3 + Cabo USB;

1 Sensor de Umidade de Solo para Arduino;

1 Mini Bomba de Água (d’água) para Arduino RS-385;

1 Módulo Relé 5V 10A 1 Canal com Optoacoplador;

1 Fonte de Alimentação Chaveada 12VDC 1A;

1 Fonte de Alimentação para Arduino 9VDC 1A;

1 Adaptador Fêmea com Bornes para plug P4 (2,1×5,5mm);

– ½ Metro de Fio Paralelo 0,5mm;

– 1,5 Metros de Mangueira para Aquário;

Jumpers.

 

Aplicação e Funcionamento

O Projeto Arduino de Irrigação Automática foi desenvolvido com o intuito de ser um projeto focado em sua funcionalidade e acabamento. Um projeto feito para agradar tanto hobbistas quanto projetistas que desejam um nível de acabamento superior aos seus projetos.

Dentre os equipamentos que vamos utilizar no Projeto Arduino de Irrigação Automática podemos destacar dois que não utilizamos com tanta frequência em nossos projetos: o Módulo Sensor de Umidade do Solo e a Mini Bomba de Água RS-385. Dois produtos importantes e fundamentais para o desenvolvimento deste projeto.

 

Módulo Sensor de Umidade do Solo + Sonda

Este equipamento, comumente vendido em forma de Kit conta com duas partes, uma sonda de análise do solo e um módulo para leitura de dados baseado no Chip LM393. Juntos, estes equipamentos são capazes de verificar e informar ao microcontrolador utilizado, a umidade do solo, proporcionando via código as mais diversificadas ações ao mesmo.

Diferenciando-se de muitos sensores, este equipamento possui a capacidade de oferecer saída tanto digital quanto analógica, contendo um pino D0 digital e um A0 analógico. No pino D0 obtemos uma variação digital de 0 ou 1, ou seja, umidade presente ou não, enquanto que no pino A0 conseguimos um monitoramento mais preciso com maior variação.

Sensor de Umidade do Solo

 

Junto da placa temos alguns componentes que nos auxiliam durante a sua utilização, são eles: um um LED de indicação de alimentação e outro de alerta para sinal digital, outro componente é o trimpot, equipamento que possibilita o ajuste da sensibilidade.

O princípio de funcionamento deste equipamento baseia-se em suas hastes (sondas) que apresentam uma variação em sua resistência elétrica na presença de líquidos e elementos condutivos variando de acordo com suas capacidade de condução. Teoricamente, esta resistência quando chega a 0 (zero) e estabelece  um contato direto entre as hastes, gera um curto (resistência = 0).

Haste do Sensor de Umidade do Solo instalada na Planta

 

A utilização deste equipamento é bastante simplificada e flexível, se adaptando em diversos projetos como este que desenvolvemos, possibilitando sua melhor funcionalidade. Para o Projeto Arduino de Irrigação Automática vamos utilizar uma leitura analógica que indicará o momento em que a umidade estiver em um nível mediano e impossibilitando a falta ou o excesso de água.

 

Mini Bomba de Água RS-385

A Mini Bomba de Água terá um papel bastante importante no Projeto Arduino de Irrigação Automática, será responsável por deslocar a água do reservatório de espera até a planta sempre que necessário. Para acionar a Bomba de Água e garantir o seu funcionamento apenas quando necessário utilizaremos um módulo relé, responsável por ligar e desligar o nosso equipamento, veja:

Esquema de Ligação da Mini Bomba de Água com Arduino

 

Devido à falta de controle de fluxo, a Mini Bomba de Água te seu acionamento controlado via delay (tempo), o qual determina a quantia de água deslocada. Outra característica deste modelo é o alto fluxo de deslocamento de água, o que implica em um baixo intervalo de acionamento para fornecer água suficiente à planta.

Mesmo com uma fonte de alimentação variável de 9 a 15V, o recomendado para funcionamento da Mini Bomba é de 12V, tensões diferentes influenciam diretamente na quantia de água deslocada. A Mini Bomba de Água RS-385 é um equipamento de grande eficiência bastante empregado em sistemas de irrigação e automação residencial.

 

Esquema de Ligação do Projeto Arduino de Irrigação

Com um esquema de ligação bastante simplificado, o Projeto Arduino de Irrigação Automática se destaca em sua funcionalidade, proporcionando uma aplicação direta ao cotidiano e possibilitando melhorias e adaptações para a sua automação residencial.

Como base para a interpretação dos dados e posterior ação, utilizamos um Arduino Uno, uma placa microcontroladora bastante conhecida e de fácil manuseio que possibilita diversos projetos. No Projeto Arduino de Irrigação Automática em especial utilizamos o Arduino atribuído a um Sensor de Umidade, um Módulo Relé e uma Mini Bomba d’água, juntos estes equipamentos proporcionam a leitura e a resposta necessária para atingirmos nosso objetivo.

Esquema de Ligação do Projeto Arduino de Irrigação Automática

 

Diferenciando-se dos demais projetos que encontramos na internet, o presente esquema de ligação utiliza-se de um pino digital como alimentação 5V e exclui a necessidade uma protoboard. Este procedimento possibilita ao Projeto Arduino de Irrigação Automática utilizar-se de um pino digital em nível alto em vez dos tradicionais pinos de alimentação, um procedimento que torna o projeto mais simples e exclui a necessidade de uma protoboard.

O Sensor de Umidade utilizado no Projeto Arduino de Irrigação Automática possui pinos de saída tanto digital quanto analógico, porém optamos pela utilização do sinal analógico. Esta escolha nos oportuniza uma faixa maior de verificação com valores mais precisos e uma melhor configuração via software.

O módulo relé será responsável por acionar a Mini Bomba de Água, um procedimento relativamente simples, porém vale observar que a alimentação nominal é da mesma é de 12V. Desta maneira, é necessária a inclusão de uma fonte de alimentação compatível para fornecer sua capacidade básica de funcionamento.

DICA IMPORTANTE: Para evitar cortar o conector P4 da fonte de alimentação e possibilitar maior organização ao Projeto Arduino de Irrigação Automática, recomendamos a utilização de um Adaptador Fêmea com Bornes para Plug P4. Este produto você encontra acima em nossa lista de Equipamentos Utilizados.

 

Código de Funcionamento do Projeto Arduino de Irrigação

O código de funcionamento do Projeto Arduino de Irrigação Automática é bastante simples, porém possui algumas propriedades vistas pela primeira vez em nossos projetos, uma delas é a declaração do pino digital em HIGH para alimentação.

Para facilitar ainda mais, o Projeto Arduino de Irrigação Automática não necessita de biblioteca e todas as suas variáveis são utilizadas de maneira direta através de relações numéricas, como a relação de porcentagem utilizada. O código está totalmente comentado e em condições de esclarecer qualquer dúvida quanto às suas variáveis, veja:

Durante o projeto observamos que a percentagem de acionamento não poderia tomar como padrão os 100% teoricamente estipulados devidos ao fato de que a resistência entre as hastes possuem algumas características próprias. Dentre elas podemos destacar as propriedades condutivas da água que não geram um curto e sofrem interferência da terra neste processo.

Levando em consideração estas observações analisamos a resistividade do solo e através de testes determinamos que a percentagem ideal ficaria em torno de 45 a 50%, uma umidade significativa. Observamos também, que a umidade máxima em percentagem é de aproximadamente 65% em nosso projeto e para melhor funcionamento recomendamos a análise de resistividade da água através das hastes do sensor de umidade.

Com isto, temos um projeto extremamente simples, de fácil compreensão, desenvolvimento e adaptação, basta por a mão na massa e executá-lo da maneira que melhor preferir.

 

Conclusão

Desenvolver um Projeto Arduino de Irrigação Automática é uma atividade simples e dá fácil compreensão para quem está iniciando, o que terna este projeto um excelente material de aprendizado. Além disto, pode ser desenvolvido e melhorado por quem já tem maior experiência na área e deseja um sistema de automação residencial completo.

Com as devidas adaptações o Projeto Arduino de Irrigação Automática desenvolvido neste artigo pode ser utilizado em hortas inteiras, em gramados enormes e em todo tipo de plantação interna e externa.

Dentre as alterações possíveis, podemos destacar a troca da mini bomba d’água por uma válvula solenoide, a inclusão de mais sensores de umidade e um módulo relé com mais canais para contrle. Cada melhoria será desenvolvida tendo em vista o tamanho do projeto que almeja realizar ou o nível do projeto que deseja alcançar.

Outra opção para quem deseja adaptações mais sofisticadas e um trabalho com mais qualidade é conferir a nossa categoria Irrigação por Gotejamento (https://www.usinainfo.com.br/irrigacao-por-gotejamento-614) uma linha completa de produtos por gotejamento.

Além da linha Arduino que foi utilizada como base para o desenvolvimento do Projeto Arduino de Irrigação Automática, pode-se optar por produtos como o ESP32, ESP8266, Raspberry e demais equipamentos microcontroladores. O número de possibilidades não possui limite, a única coisa que limita seu projeto é você mesmo!

Não se esqueça de deixar o seu comentário logo abaixo compartilhando as suas experiências e dificuldade, dando sugestões e auxiliando quem também deseja fazer o mesmo que você!

Categorias
ArduinoProjetos

Mecânico de Manutenção com Experiência em Sistemas Embarcados, Automação e Desenvolvimento de Projetos; Graduado nos Cursos de Matemática - URI e Física - UFFS.
34 Número de Comentários
  • Jorge Luiz de Araujo Monteiro
    1 agosto 2019 at 11:43
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    Olpa Mateus,

    Eu comprei uma mini bomba JT100 para arduino 2.5 a 6V DC e estou com dúvida em como liga-la com o módulo relé. Eu tenho que ter uma fonte 6V ligada nele?

    Grato,
    Jorge Monteiro

    • Matheus Gebert Straub
      8 agosto 2019 at 17:46
      Deixe seu Comentário

      O esquema de ligação vai ser semelhante ao demonstrado junto ao artigo, quanto a alimentação, qualquer fonte de alimentação que esteja entre a faixa de tensão pode ser utilizada.
      Uma fonte de 6V daria a mini bomba a sua capacidade máxima, fontes de menor tensão reduzem equivalentemente a vazão e demais especificações de vazão do produto.

    • sidraque
      9 setembro 2019 at 19:03
      Deixe seu Comentário

      ola matheus poderia tira uma duvida como faço pra fazer a bomba desliga quando o solo estever umido.

      • Matheus Gebert Straub
        21 outubro 2019 at 16:23
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        Boa Tarde Sidraque!
        As principais funções de configuração estão todas elencadas no projeto, caso a bomba não esteja acionando, é possível verificar o percentual de umidade da água para alterá-lo ou caso o sensor esteja muito distante do local de despejo da água, é possível inserir um delay para que controle o fornecimento de água adequado.

    • Bobestice
      13 novembro 2019 at 11:50
      Deixe seu Comentário

      Eu revir o projeto varias vez mais aonde eu reconector a outra ponta do cabos paralelos? As fontes que o Sr compartilhor são quase a mesma coisa

      • Matheus Gebert Straub
        21 novembro 2019 at 10:42
        Deixe seu Comentário

        Bom dia! Infelizmente não compreendi exatamente a sua dúvida, porém caso refere-se à fonte de alimentação da mini bomba d’água, o pino negativo desta vai diretamente no módulo relé enquanto que o pino positivo é soldado no positivo da mini bomba e o negativo desta vai também para o módulo relé. Porém caso refere-se à alimentação do Arduino, esta foi realizada através de uma fonte de alimentação 9V 1A.

  • ABIMAEL ROQUE DE QUEIROZ
    6 novembro 2019 at 20:29
    Deixe seu Comentário

    QUANTO CUSTA ESTE KIT.

    • Matheus Gebert Straub
      7 novembro 2019 at 10:17
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia ABIMAEL! Infelizmente a Usinainfo não possui este kit pronto para comercialização, é necessário realizar a compra individual dos equipamentos através dos links descritos no artigo.

  • Gustavo
    27 novembro 2019 at 16:23
    Deixe seu Comentário

    Ola Matheus, você pode detalhar o nomes das entradas onde são feita as ligaçoes no modulo rele?

    • Matheus Gebert Straub
      3 dezembro 2019 at 10:35
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia Gustavo! O fio preto está conectado na COM do módulo e o fio vermelho na porta NO (Normalmente Aberta).

  • Gustavo Tressia de Andrade
    27 novembro 2019 at 16:55
    Deixe seu Comentário

    Matheus, eu também estou tentando usar uma bomba dágua de 5v… assim posso ligar ela direto no modulo Rele sem necessidade de fonte adicional?

    • Matheus Gebert Straub
      3 dezembro 2019 at 10:37
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia Gustavo! O módulo relé é isolado das conexões com o Arduino, desta maneira é necessário sim incluir uma fonte de 5V assim como no desenho, até pelo fato de que a corrente da bomba de água provavelmente é maior que a fornecida pelo próprio Arduino.

  • Ana emília de paula santos
    28 novembro 2019 at 22:10
    Deixe seu Comentário

    Boa noite!
    Estou em dúvida em onde você utilizou o ½ Metro de Fio Paralelo 0,5mm ?

    Obrigada!
    Ana Emília.

    • Matheus Gebert Straub
      3 dezembro 2019 at 10:46
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia Ana Emília! O fio paralelo é utilizado para realizar a alimentação da mini bomba e consequentemente, a ligação da mesma no módulo relé.

  • Airton Luiz Bortoluzzi
    10 janeiro 2020 at 09:37
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    Bom dia. O sensor de umidade do solo tem como base resistividade (condutividade elétrica) ou capacitância ou outro princípio?
    Estou interessado em desenvolver projetos em automação de pequenos projetos de irrigação.
    Um abraço
    Airton Luiz Bortoluzzi
    Sombrio – SC

    • Matheus Gebert Straub
      17 janeiro 2020 at 09:25
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia Airton! O princípio de funcionamento do sensor de umidade do solo baseia-se no princípio de funcionamento da condutividade elétrica.

  • Erick Massayuki Hatakeyama
    6 março 2020 at 14:08
    Deixe seu Comentário

    Boa tarde Matheus,

    Achei muito bacana o projeto, mas eu gostaria de implementa-lo a um fonte 220v, seria possível? Basta trocar apenas o módulo relé para a tensão desejada?

  • Cristian Tsuyoki Isewaki
    15 março 2020 at 13:32
    Deixe seu Comentário

    Quantos jumpers são necessários para o projeto?

    • Matheus Gebert Straub
      19 março 2020 at 14:27
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      Boa Tarde Cristian! Além dos dois jumper Fêmea Fêmea que normalmente são comercializados junto ao Sensor de Umidade do solo, foram utilizados 6 jumpers Macho Fêmea para a conexão do Arduino com o Módulo relé e o Módulo do Sensor de Umidade.

  • EDNEY CARLOS KERSCHER
    22 abril 2020 at 11:12
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    Olá, porque não posso ligar tudo na mesma fonte?

    • Matheus Gebert Straub
      22 abril 2020 at 16:40
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      Boa Tarde Edney! A utilização individualizada de ambos os dispositivos fez-se para impedir qualquer sobrecarga, a tensão recomendada para se utilizar na fonte que traga a eficiência satisfatória é de 12V, porém o Arduino ao trabalhar constantemente com 12V pode sobreaquecer por trabalhar em seu limite, por isto optou-se pela utilização de outra fonte de 9V, tensão ideal.

  • Vitor Serra
    23 maio 2020 at 10:53
    Deixe seu Comentário

    Olá, se quiser colocar um display qual aconselha e como o ligo? Obrigado

  • Maurício Bastos Estradiote
    22 junho 2020 at 00:31
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    Olá. Alguma sugestão caso eu queira usar apenas uma bomba e molhar mais de uma planta e somente conforme a necessidade de cada uma? (Com um sensor em cada planta mas apenas uma bomba).

    • Matheus Gebert Straub
      30 junho 2020 at 17:11
      Deixe seu Comentário

      Boa Tarde Maurício! Infelizmente não consigo pensar um método exato para executar esta sua ideia. Teria que desenvolver talvez uma esteira que possibilitasse que o reservatório de água de deslocasse até a planta desejada, no momento é um dos melhores métodos que consigo pensar.

  • Eduardo
    6 agosto 2020 at 03:24
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    Tudo bom Matheus? Gostaria de tirar dúvidas. Eu pretendo colocar um módulo bluetooth hc-06, para que eu possa fazer um controle em um app. Caso eu utilize o módulo eu precisarei usar uma protoboard? Precisarei usar algum resistor ou tomar algum cuidado para nenhuma peça ser danificada? Outra dúvida que tenho é como e onde são utilizadas as fontes. Abraços

    • Matheus Gebert Straub
      8 setembro 2020 at 08:58
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      Bom Dia Eduardo! A questão da protoboard, se utilizar jumpers macho fêmea através do Arduino, por exemplo, ela não é necessária para a utilização do módulo Bluetooth. Normalmente para a utilização continuada dos sensores recomenda-se a utilização de divisores resistivos.Sobre as fontes, não consegui identificar à qual projeto se refere, porém caso refere-se ao projeto de irrigação, a fonte 12V 1A é o modelo recomendado para a utilização da Mini Bomba através do módulo relé enquanto que a fonte 9V 1A é recomendada para a Alimentação do Arduino.

  • leandro polanczyk
    20 outubro 2020 at 18:18
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    Boa tarde!

    Quero saber se esse sistema funciona com gotejamento em uma horta de uns 5 canteiros, tudo sendo ligado na rede de 220v, ou se precisa de alguma peça a mais. Também quero saber se esse sistema tem como fazer funcionar com energia solar. abraços

    • Matheus Gebert Straub
      23 outubro 2020 at 08:46
      Deixe seu Comentário

      Boa Tarde Leandro! São diversos fatores envolvidos no desenvolvimento de um projeto, infelizmente não tenho como te dar certeza da simples substituição, as vezes será preciso incluir algum outro componente ou módulo que não consigo ter em mente neste momento e que só perceberia durante a execução. Quanto a inclusão de um sistema de energia solar, normalmente este está associado a um dispositivo de alimentação externa, como uma bateria recarregável, para poder dar suporte ao trabalho, mas vale verificar que são diversos modelos de painel e um planejamento é necessário para determinar qual o melhor modelo para o seu projeto.

  • João augusto
    5 novembro 2020 at 11:58
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    Bom dia!

    O fio verde que está conectado no pino lógico do arduino está conectado em que entrada do Relé?
    E outra coisa, o preto esta conectado no COM e o vermelho no NO, certo?

    Obrigado!!!

    • Matheus Gebert Straub
      27 novembro 2020 at 11:36
      Deixe seu Comentário

      Bom Dia João! O pino verde está conectado na entrada de sinal do relé e a sequencia de conexão dos fios vermelho e preto no relé é esta mesma.

  • Matheus
    16 novembro 2020 at 12:26
    Deixe seu Comentário

    Bom dia!
    Em que parte, esse adaptador fêmea será utilizado?

    • Matheus Gebert Straub
      27 novembro 2020 at 12:01
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      Bom Dia Matheus! Para evitar cortar o conector P4 da fonte de alimentação e possibilitar maior organização ao Projeto, recomendamos a utilização o adaptador para ligação da mini bomba, ele não aparece na imagem mas está conectado na fonte da mesma.

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