Aprenda neste artigo, como automatizar a rega de suas plantas, utilizando o Arduino NANO. Este projeto, além do baixo custo, pode ser montado em menos de uma hora e irá garantir que as suas plantas sempre tenham água disponível, garantido um crescimento adequado e saudável. Além disto o projeto conta com um sensor de luz, para que as regas sejam feitas apenas durante o dia.

Princípio de funcionamento

Para regar a planta, sem desperdiçar água é preciso determinar se há água no solo ou não. Para tanto, podemos nos valer de uma propriedade básica da água, que é a condutividade elétrica. Observe que a condutividade elétrica da água depende da concentração de íons. Se não houver íons presentes na água ela perde, fortemente, a capacidade de conduzir eletricidade. A água de torneira possuí uma pequena quantidade saís em solução o que a torna um eletrólito fraco.

Com isto, podemos correlacionar o teor de umidade do solo com a sua condutividade elétrica, ou seja, quanto maior for a concentração de água no solo, maior será a condutividade elétrica.

Agora, vamos fazer uma analogia, suponha que o solo se comporta como um resistor variável, onde a variação de resistência é uma função da quantidade de água no solo. Sendo assim, podemos utilizar uma porta analógica do Arduino para determinar, aproximadamente, o teor de umidade no solo.

Lista de materiais

• Arduino NANO V3
• Protoboard 830 furos
• Jumpers MxM
• Modulo Relé
• Fonte 12V (qualquer uma com capacidade maior que 1A)
• Bomba da água 12V com reservatório
• Sensor de umidade no solo
• LDR
• 1 x resistor de 10k
• Caixa plástica patola.

Diagrama de montagem

Separe os materiais necessários para iniciar a montagem, o sensor de luz (LDR) deve ficar posicionado de forma que possa captar, de maneira parcial, a luz solar. Já o Arduino, protoboard e fonte devem ficar protegidos da água, uma ideia consiste em montar somente a parte de controle em uma caixa plástica Patola, esse tipo de caixa pode ser encontrado na nossa loja virtual. Observe a figura 1 e 2 com o diagrama de montagem do circuito, e também a montagem física na protoboard.

Figura 1: Deixe a sua protoboard longe da umidade, use cabos de extensão para o sensor e bomba.

Figura 2: Montagem física, observe os cabos que devem ser interligados. Atenção a alimentação e 12V deve ir ao pino VIN do Arduino.

Lógica de funcionamento

A lógica de funcionamento do nosso programa consiste em, inicialmente checar se é dia ou noite, caso seja noite o programa nada faz. Já se for dia, o programa irá checar a umidade do solo.

Caso o valor de umidade do solo esteja abaixo do valor pré-estabelecido, o programa aciona a bomba d’água por 10 segundos e então, mede a umidade do solo. Caso a umidade não atinja o valor pré-estabelecido de umidade ideal, o programa irá continuar pulsando a bomba por 10 segundos a cada 3 minutos, até que a condição de umidade ideal seja satisfeita. Esse intervalo de 10 minutos é necessário para que a água seja absorvida pelo solo e a próxima leitura de umidade tenha um resultado mais uniforme.

A rega ideal, cada planta possuí uma necessidade diferente

O valor ideal de umidade é experimental e deve ser levado em consideração o tipo de planta. Por exemplo, plantas aromáticas como a hortelã, manjericão são conhecidas, popularmente, por gostarem de uma rega generosa. Já os cactos, gostam de água também, no entanto o solo não pode permanecer constantemente úmido uma vez que isso irá, inevitavelmente, apodrecer o sistema de raizes da planta. No caso dos cactos, recomenda-se que regue a planta quando a umidade do solo for bem baixa. Deste modo, asseguramos períodos de baixa umidade no solo, condição necessária para o bom desenvolvimento de cetáceas em geral.

Observe que, como visto anteriormente, cada tipo de planta possuí uma necessidade de água diferente, fica a cargo do leitor determinar a necessidade de sua planta através de literaturas que podem ser encontradas na internet.

Calibrando os sensores

Com o auxílio do monitor serial, presente na IDE do Arduino, observe os valores de umidade e luz. Então com o sensor de umidade instalado em seu vaso ou jardim, verifique a umidade do solo quando ele estiver seco. No nosso caso o valor lido com a terra seca é de 20%, logo definimos a que a variável limUmidade deve ser igual a 20. Isto é, toda a vez que a umidade do solo for menor ou igual a 20 a bomba será acionada.

Já o LDR, responsável por mensurar a luminosidade do sol, encontramos que a os valores ideias estão entre 350 e 500. Você deve alterar esse valor conforme o comportamento do seu circuito, pois existem diversos tipos de LDR que, por consequência, respondem de maneira diferente a luz. A variável responsável pelo limiar de acionamento do sistema pela luz é limSolar.

Código Fonte

int limSolar = 300;  //limiar de luz necessario para regar a planta. 0 a 1023, recomenda-se valores entre 350 a 600.
int limUmidade = 20; //limiar de umidade necessaria para regar a planta. 0 a 100, recomenda-se valores de 20 a 30.

unsigned long period = 18000;  //modifique aqui o intervalo entre medidas (ms).   
unsigned long time_now = 0;  // nao modifique este valor.


void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(4, OUTPUT); //saida para acionar bomba da agua,
  Serial.begin(9600);
}


void loop() {

  int valSolar = analogRead(A0);
  int umidade = analogRead(A1);
  int umidadeCor = map(umidade, 0, 1023, 100, 0); //caso os valores de umidade aparecem invertidos, altere a ordem dos dois ultimos numeros.

  Serial.print("Luz:");
  Serial.print(valSolar);
  Serial.print(" Umidade:");
  Serial.print(umidadeCor);
  Serial.println();

  if(valSolar>=limSolar)
  {
    
     if (millis() >= time_now + period) {
      time_now += period;

          if(umidadeCor<=limUmidade){
              digitalWrite(4,HIGH);
              Serial.println("REGANDO, BOMBA LIGADA!");
              delay(10000);
              digitalWrite(4,LOW);
      }
    }
  }
}

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