SISTEMA AVANZADO DE RIEGO IoT: 17 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

- por Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Paso 1:

En la operación diaria relacionada con el riego de las plantas son la práctica cultural más importante y la tarea más laboriosa. No importa el clima que haga, ya sea demasiado caliente y frío o demasiado seco y húmedo, es muy importante controlar la cantidad de agua que llega a las plantas. Por lo tanto, será eficaz utilizar la idea de un sistema de riego automático de plantas que riegue las plantas cuando lo necesiten. Un aspecto importante de este proyecto es que: “cuándo y cuánta agua”. Este método se emplea para monitorear el nivel de humedad del suelo de forma continua y para decidir si es necesario regar o no, y cuánta agua se necesita en el suelo de la planta. En su forma más básica, el sistema está programado de tal manera que el sensor de humedad del suelo que detecta el nivel de humedad de la planta en un momento particular de tiempo, si el nivel de humedad del sensor es menor que el valor especificado de umbral que está predefinido de acuerdo con la planta en particular que la cantidad deseada de agua se suministra a la planta hasta que su nivel de humedad alcanza el valor umbral predefinido. El sistema incluye un sensor de humedad y temperatura que realiza un seguimiento de la atmósfera actual del sistema y tiene una influencia cuando ocurre el riego. La válvula solenoide controlará el flujo de agua en el sistema, cuando Arduino lee el valor del sensor de humedad, activa la válvula solenoide de acuerdo con la condición deseada.. Además, el sistema informa sobre su estado actual y envía un mensaje recordatorio sobre el riego de las plantas y recibe un SMS del destinatario. Toda esta notificación se puede realizar mediante SIM 800L.

Paso 2: Diagrama del marco

Este sistema requiere un Arduino UNO que actúa como controlador y servidor de todo el sistema. En este sistema de riego de plantas, el sensor de humedad del suelo verifica el nivel de humedad en el suelo y, si el nivel de humedad es bajo, Arduino enciende una bomba de agua para proporcionar agua a la planta. La bomba de agua se apaga automáticamente cuando el sistema encuentra suficiente humedad en el suelo. Siempre que el sistema enciende o apaga la bomba, se envía un mensaje al usuario a través del módulo GSM, actualizando el estado de la bomba de agua y la humedad del suelo. Este sistema es muy útil en Fincas, jardines, hogar, etc. Este sistema está completamente automatizado y no necesita ninguna intervención humana.

Paso 3: Hardware utilizado: Arduino UNO

Arduino UNO es una placa de microcontrolador de código abierto basada en el microcontrolador Microchip ATmega328P y desarrollada por Arduino.cc. La placa está equipada con conjuntos de pines de entrada / salida (E / S) digitales y analógicas que pueden conectarse a varias placas de expansión (protectores) y otros circuitos. La placa tiene 14 pines digitales, 6 pines analógicos y se puede programar con Arduino IDE (entorno de desarrollo integrado) a través de un cable USB tipo B. Puede ser alimentado por el cable USB o por una batería externa de 9 voltios, aunque acepta voltajes entre 7 y 20 voltios.

Paso 4: SIM 800L

SIM800L es un módulo celular en miniatura que permite la transmisión GPRS, enviar y recibir SMS y realizar y recibir llamadas de voz. El bajo costo, el tamaño reducido y el soporte de frecuencia de banda cuádruple hacen de este módulo la solución perfecta para cualquier proyecto que requiera conectividad de largo alcance.

Paso 5: Sensor de humedad del suelo

Los sensores de humedad del suelo miden el contenido volumétrico de agua en el suelo. Dado que la medición gravimétrica directa de la humedad del suelo libre requiere retirar, secar y pesar una muestra, los sensores de humedad del suelo miden el contenido volumétrico de agua indirectamente utilizando alguna otra propiedad del suelo, como resistencia eléctrica, constante dieléctrica o interacción con neutrones., como proxy del contenido de humedad.

Paso 6: Sensor de temperatura y humedad

El DHT11 es un sensor de temperatura y humedad digital básico y de muy bajo costo. Utiliza un sensor de humedad capacitivo y un termistor para medir el aire circundante, y escupe una señal digital en el pin de datos (no se necesitan pines de entrada analógica). Es bastante simple de usar, pero requiere una sincronización cuidadosa para capturar los datos.

Paso 7: Sensor de flujo de agua

El sensor de flujo de agua consta de un cuerpo de válvula de plástico, un rotor de agua y un sensor de efecto Hall. Cuando el agua fluye a través del rotor, el rotor rueda. Su velocidad cambia con diferentes tasas de flujo. El sensor de efecto Hall emite la señal de pulso correspondiente. Éste es adecuado para detectar flujo en el dispensador de agua.

Paso 8: relé

Un relé es un interruptor accionado eléctricamente. Muchos relés utilizan un electroimán para operar mecánicamente un interruptor, pero también se utilizan otros principios de funcionamiento, como los relés de estado sólido. Los relés se utilizan cuando es necesario controlar un circuito mediante una señal de baja potencia separada, o cuando varios circuitos deben ser controlados por una señal.

Paso 9: LCD (pantalla de cristal líquido)

LCD son las siglas de Liquid Crystal Display y le permite controlar las pantallas LCD que son compatibles con el controlador Hitachi HD44780. Hay muchos de ellos y, por lo general, puede distinguirlos mediante la interfaz de 16 pines.

Paso 10: bomba de agua

Una bomba es un dispositivo que mueve fluidos (líquidos o gases), o en ocasiones lodos, por acción mecánica. Las bombas se pueden clasificar en tres grupos principales de acuerdo con el método que utilizan para mover el fluido: bombas de elevación directa, desplazamiento y gravedad.

Las bombas funcionan mediante algún mecanismo (típicamente alternativo o rotativo) y consumen energía para realizar el trabajo mecánico que mueve el fluido. Las bombas funcionan a través de muchas fuentes de energía, incluida la operación manual, la electricidad, los motores o la energía eólica, vienen en muchos tamaños, desde microscópicas para su uso en aplicaciones médicas hasta grandes bombas industriales.

Paso 11: ventajas

1. Capacidad para ahorrar agua y eficiencia en el suministro de agua.

2. Programación y conectividad.

(Su horario se puede actualizar desde cualquier lugar con conexiones a Internet).

3. Ahorro de electricidad.

(El panel solar también se utiliza para generar electricidad en granjas agrícolas).

4. El agricultor puede conocer la naturaleza del campo en cualquier momento y en cualquier lugar.

Paso 12: Aplicaciones

1. Se puede utilizar en campos agrícolas, césped y como sistema de riego por goteo.

2. Se puede utilizar para el proceso de cultivo.

3. Se puede utilizar para proporcionar agua en el área de plantación de viveros.

4. Se puede utilizar para una amplia gama de cultivos, ya que se puede personalizar la referencia requerida para diferentes tipos de cultivos.

5. Se puede utilizar para la gestión y transferencia de agua de estanques.

Usamos un dispositivo IoT, es decir, NodeMCU en el diagrama de circuito y también mostramos la placa de circuito impreso (PCB) para el mismo, también puede usar Arduino UNO.

Paso 13: Diagrama de circuito

Paso 14: Diseño de PCB para SISTEMA DE RIEGO AVANZADO DE IoT

Paso 15: pedir las placas de circuito impreso

Ahora tenemos el diseño de la placa de circuito impreso y es el momento de pedir las placas de circuito impreso. Para eso, solo tiene que ir a JLCPCB.com y hacer clic en el botón "COTIZAR AHORA".

JLCPCB también patrocina este proyecto. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), es la empresa de prototipos de PCB más grande de China y un fabricante de alta tecnología especializado en prototipos de PCB rápidos y producción de PCB en lotes pequeños. Puede pedir un mínimo de 5 PCB por solo $ 2.

Paso 16:

Para fabricar la PCB, cargue el archivo gerber que descargó en el último paso. Sube el archivo.zip o también puedes arrastrar y soltar los archivos gerber.

Después de cargar el archivo zip, verá un mensaje de éxito en la parte inferior si el archivo se cargó correctamente.

Paso 17:

Puede revisar la PCB en el visor de Gerber para asegurarse de que todo esté bien. Puede ver la parte superior e inferior de la PCB.

Después de asegurarnos de que nuestra PCB se vea bien, ahora podemos realizar el pedido a un precio razonable. Puede pedir 5 PCB por solo $ 2, pero si es su primer pedido, puede obtener 10 PCB por $ 2. Para realizar el pedido, haga clic en el botón "GUARDAR EN EL CARRITO".

Mis PCB tardaron 2 días en fabricarse y llegaron en una semana utilizando la opción de entrega de DHL. Los PCB estaban bien embalados y la calidad era realmente buena.