A BANCADA DE IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA

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BANCADA DE IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA

Phelipe Carvalho Lira^[1], Rafael de Oliveira Silva^[2]

Resumo

Atualmente, observa-se que a tecnologia vem tomando espaço dentro do ramo da agricultura, pois a tendência é que o homem realize trabalhos manuais cada vez menores, devido as máquinas operarem com uma maior precisão. Na agricultura irrigada, existem tecnologias que controlam sistemas de irrigação com o intuito de gerar economia e precisão no uso da água. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma bancada de automação que controle a irrigação de acordo com a umidade do solo selecionada. O projeto foi desenvolvido no laboratório de Eletrônica e Automação da Universidade de Rio Verde (UniRV), utilizando-se de alguns componentes eletrônicos e um microcontrolador ambos integrados em uma bancada, contendo um reservatório para armazenamento de água e dois para irrigação. Realizou-se testes por tentativa e erro de modo a obter valores de tempo de bombeio de água mais eficazes para os reservatórios, bem como o tempo de hibernação do sistema para verificar a umidade real do solo após a irrigação. O sistema se mostrou eficaz durante o período em que se manteve operando, mantendo a umidade sempre acima do configurado em cada um dos reservatórios.

Palavras–chave: Microcontrolador. Controle de Umidade. Automação.

Abstract

Nowadays, we see that technology has been taking space into farming, the tendecy is that people do less manual work, due to the fact that machines operate with more accuracy. There are technologies controlling the irrigation system in irrigated farming intenting generate savings and exploit water. The aim of this work is to build a bench automation that manipulate the irrigation according to the moisture of the land selected. The project was developed in the Eletronic and Automation lab of the University of Rio Verde(UniRV), deploying some electronic components and a micro-controller both built-in a bench, with a tank to store water and two for irrigation. Trials of trial and error were carried out to elicit the figures of water bombing´s time most efficient for the tanks as well as the hibernation’s time of the system to verify the real land’s moisture, soon after the irrigation. The system had shown efficiency during the term in which operate, holding the moisture always beyond what was configured in each tank.

Key words: Micro-controller. Moisture control. Automation.

Introdução

        A irrigação é um conjunto de técnicas destinadas a deslocar a água no espaço para modificar a perspectiva da agricultura em cada região. Ela tem intuito de corrigir a distribuição natural das chuvas. Na atualidade, mais de 50% da população mundial depende de produtos irrigados. Mesmo dispondo de uma posição privilegiada em relação a maioria dos países, contendo 8% da água doce disponível no mundo, o Brasil permaneceu por muito tempo sem demonstrar interesse quanto ao uso e à preservação de seus recursos hídricos, devido isso, muitas medidas deixaram de ser tomadas (LIMA et. al, 2014).

        Os sistemas de irrigação tradicionais demandam utilização de mão-de-obra para serem acionados, e além do custo de se dispor de operadores para essa função, o acionamento manual é irregular, podendo provocar a irrigação excessiva do solo, causando a lixiviação ou a irrigação deficiente, permitindo que se esgote grande parcela da água disponível armazenada entre uma irrigação e outra segundo Queiroz (2005), citado por (MEDICE, 1997). Visto que há uma necessidade de controlar a quantidade de água utilizada, pode-se implantar um sistema de monitoramento e controle de irrigação para gerar economia na mão de obra e obter um manejo correto em uma lavoura.

        Segundo (BATISTA, 2012), citado por (NOBLE et. al, 2000), a automação da irrigação tende a se tornar cada vez comum, pois evita o desperdício da água, dispensa mão de obra que seria empregada no acionamento dos sistemas de bombeamento, bem como na estimativa das lâminas de irrigação a serem aplicadas, e também confere uma maior precisão reduzindo o erro humano. O problema é que esse processo de automatização tem um custo muito alto e acaba sendo muito dispendioso ao agricultor.

        Recentemente, os sistemas embarcados estão passando por mudanças significativas. A um tempo atrás, eram considerados complexos, hoje encontram-se em praticamente todos os equipamentos eletrônicos e facilitam o dia a dia do homem. Diferente dos computadores convencionais que realizam diversas tarefas simultaneamente, os softwares embarcados são destinados para realizar um trabalho específico (CUNHA, 2015). Um deles é o Arduino que tem um baixo custo de aquisição, e pode ser configurado com diversos componentes eletrônicos para a execução de uma atividade específica.

        Para (OLIVEIRA e ZANETTI, 2015), o Arduino é uma plataforma de hardware open-source, projetada sobre o microcontrolador Atmel AVR, que pode ser programado através de uma linguagem de programação similar a C/C++, permitindo a elaboração de projetos com um conhecimento mínimo ou mesmo nenhum de eletrônica. Foi criado com o objetivo de fornecer uma plataforma de fácil prototipação de projetos interativos, unindo software e hardware, características da Computação Física. Com esta plataforma pode-se construir um sistema automatizado de irrigação que disponibiliza das mesmas funcionalidades devido ao grande gama de sensores e atuadores disponíveis compatíveis com o microcontrolador.

        O objetivo geral deste trabalho é desenvolver uma bancada com sistema de monitoramento e controle de irrigação que economize tempo, mão de obra e correto manuseio da quantidade de água disponibilizada.

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Material e métodos

        Este capitulo tem por objetivo descrever os materiais utilizados para construção, bem como o os métodos para desenvolvimento e teste da bancada automatizada. O projeto foi dividido em quatro etapas, montagem estrutural da bancada, montagem do circuito eletroeletrônico, programação do sistema e teste de funcionamento.

Reservatórios

        Foram construídos reservatórios para simular uma área de cultivo agrícola com o recurso hídrico e solo para plantio, ambos em vidro de 6 mm de espessura e abertos na parte superior. Um deles vertical para armazenamento de água (250 mm x 150 cm x 21cm) com uma perfuração lateral de 2cm, e dois reservatórios horizontais (125 mm x 40 x 10,5cm) para preenchimento com terra e substrato. A Figura 1 esboça os reservatórios montados.

Figura 1         – Bancada em processo de montagem.