ArduRiego. Riego automático inteligente.
Introducción:
ArduRiego es un sistema de riego inteligente controlado mediante Arduino. Su principal función es monitorizar el estado de humedad, entre otros, de plantas.
Toda la información referente a las mismas se va a mostrar mediante una pantalla conectada al Arduino, por lo que el usuario puede comprobar en todo momento el estado de sus plantas.
Componentes y precios:
- Arduino Mega.
- Protoboards.
- Sensor lluvia.
- Sensor de volumen.
- Sensores de humedad.
- Sensor de temperatura.
- Transistores lógicos IRL540.
- Módulo de reloj.
- Pantalla LCD i2C.
- Bombas de extracción de agua.
- Leds.
- Resistencias.
- Cables.
- Gomas de conexión.
- Termofusible.
- Soldador y estaño.
Conexiones:
Para la realización del proyecto, hemos ido probando el funcionamiento de los diferentes sensores por separado para tener una visión global del funcionamiento que íbamos a poder desarrollar.
Todo el sistema lo hemos apoyado de un arduino UNO donde íbamos probando todos los cambios que se iban haciendo antes de subirlos a nuestro Arduino mega que es la placa con la que hemos desarrollado el proyecto.
Nuestro proyecto tiene un soporte de corriente adicional al que nos puede proporcionar de forma habitual un puerto usb de ordenador (5V 500mA) ya que este se nos quedaba corto para poder implementar las dos bombas.
Para ello, hemos cogido una pila de petaca (4.5V) y 4 pilas AA (1.5V x 4), así como un cargador de corriente (220-240V 2A), por lo que nuestro sistema queda alimentado de forma suficiente.
La corriente necesaria para accionar las bombas la controlamos con transistores lógicos y diodos de protección para evitar la corriente de retorno.
Funcionamiento:
El sistema cuenta con un sensor de temperatura y humedad, datos que se muestran en pantalla, así como con una unidad de reloj la cual nos permite establecer un sistema de riego automático en función una hora programada.
A su vez cuenta con numerosos sensores encargados de controlar las diferentes circunstancias que se nos puedan dar en el sistema.
Por ejemplo, el sensor de lluvia se encarga de la detección de agua sobre el sensor, en este caso, procede a parar las bombas del sistema encendiendo el led verde indicando que hay humedad, dicha situación también se muestra en la pantalla.
Todo el control del sistema se delega en los sensores de humedad los cuales van pinchados a la tierra de las plantas. La principal función de estos sensores es monitorizar la humedad de las plantas mandándole el estado de las mismas al arduino, el cual se encargará de accionar las bombas de agua.
Si los sensores detectan humedad se encenderá el led verde y la bomba de ese sensor se parará hasta detectar un cambio en los niveles de humedad de este.
En caso contrario, si no detecta humedad, encenderá el led rojo, y accionará la bomba asociada a ese sensor.
Se puede dar el caso que comience a llover y las plantas aun no detecten humedad, en este caso, el sistema enciende el led verde (detección de lluvia) y el led rojo (sin humedad)
Las bombas de agua están conectadas mediante unas gomas al deposito del que extraerán agua hacia las plantas.
Todo el sistema está controlado por un sensor de volumen que determinará el agua que hay en el deposito.
Si el deposito se esta quedando sin agua, dicho sensor para las bombas como medida de protección e indica al usuario la falta de agua en el deposito.
Esta información la podemos visualizar en pantalla, en este caso se encenderá el led azul.
Problemas encontrados
El principal problema que hemos tenido ha sido encontrar librerías completamente desactualizadas o librerías poco amigables en cuanto a la codificación o interfaz que tienen.
Afortunadamente, hemos sido capaces de encontrar solución utilizando y estudiando el funcionamiento de otras librerías a priori, algo más intuitivas.
El problema detectado venía con el cambio al horario de verano, la librería no estaba preparada para hacer el cambio automáticamente si el sistema no se encontraba conectado una hora antes de hacer el cambio de horario y una hora después, es decir, tenía que estar conectado durante 3 horas seguidas para que el cambio se realizase correctamente, cosa poco habitual en el desarrollo del mismo. No hubiese sido un problema si el sistema ya estuviese implementado en tiempo real.
Mejoras:
La idea es desarrollar un sistema cada vez más autónomo y cuya dependencia sea menor, por tanto, creemos que una forma de conseguirlo es tener una fuente de agua a priori “ilimitada” como podría ser un grifo.
También el sistema ganaría autonomía y sería mucho más ecológico y sostenible si la alimentación se hiciese con energías renovables.
Actualmente el proyecto lo tenemos desarrollado con una hora de riego automático (independientemente de las condiciones ambientales) predeterminada cuya única forma de actualización es mediante conexión del sistema a un equipo.
Creemos que esto tiene margen de mejora y para ello, lo ideal sería incluir una pantalla con determinados pulsadores para poder seleccionar la hora y la fecha sin necesidad de conectar un ordenador.
Código:
se puede utilizar otro transistor