CONTROLE DE IRRIGAÇÃO UTILIZANDO MALHA FECHADA ATRAVES DA PLATAFORMA ARDUINO

UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

ANÁLISE DE SINAIS II

CONTROLE DE IRRIGAÇÃO UTILIZANDO MALHA FECHADA ATRAVES DA PLATAFORMA ARDUINO

Gustavo Stringuini Fraga

Karen Avozani

Vinícius Wentroba Krebs

Professor: Diego

Santo Ângelo 2018

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SUMÁRIO

UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES        1

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA        1

1-        INTRODUÇÃO        3

2-        LISTA DE MATERIAIS        4

2.1 Módulo de Controle        4

2.2 Sensor de Umidade do Solo        5

2.2 Visor LCD        5

2.3 Módulo de Atuação        6

3-        HARDWARE E IMPLEMENTAÇÃO DO SOFTAWARE        7

3.1 Teoria da parte de malha fechada e aberta        7

3.2 Calibragem e mapeamento de valores do sensor de umidade do solo        7

3.3 Software de controle        7

3.4 Resultados        7

5 - CONCLUSÃO        7

REFERÊNCIAS        8

1. INTRODUÇÃO

        No decorrer dos anos, a quantia de recursos hidricos disponiveis esta ficando cada vez mais escassa. Os mesmos são utilizados para diversas atividades, em sua maioria na agricultura. Os valores para a aquisição desse bem aumentaram drasticamente, devido a isso, se torna de suma importância e desenvolvimento de novas técnicas para a redução do desperdicio e melhoria de seu aproveitamento nas areas em que atua.

        Apartir de um senso do IBGE no ano de 2006 foi verificado que a agricultura familiar e responsavel por boa parte da produção de alimentos no país. Mas a mesma não detem de muita tecnologia em seu processo de produção.

        Junto à falta de acesso aos meios de processo mais avançados, soma-se a seca. Em locais onde existem periodos de alta estiagem e chuvas aperiodicas, precebe-se a necessidade de sistemas de irrigação para o cultivo, mas, mesmo assim e necessario que exista um controle sobre o gasto da água.

        Um sistema que apresente uma alta qualidade na irrigação se torna de suma importancia, porém normalmente esses sistemas são complexos e de dificil acesso, fatos que acabam afastando os pequenos produtores familiares.

        Um sistema de irrigação automatizado que é muito utilizado pelos agricultores é o iRain, que tem como objetivo controlar de forma eficiente a irrigação de jardins por meio de atuadores e sensores utilizando meios tecnológicos muito avançados.

        Perante a necessidade da utilização de sistemas de irrigação no meio agricola, demos inicio ao estudo de um sistema de irrigação flexivel, com custo baixo e de facil entendimento para sua utilização, tendo o objetivo de manter umidade necessaria pelo solo estavel.

         

1. LISTA DE MATERIAIS

        Para podermos executar o trabalho desejado, tornou-se necessário a utilização da plataforma Arduino, a mesma diferencia-se das outras por ser uma plataforma de hardware e com software open source. O mesmo se destaca pela facilidade em produzir projetos interativos nos setores da automação, robótica, etc. Pois existe uma quantidade elevada de material para que se possa ter seu entendimento, somando com uma linguagem de fácil entendimento, além de ser compatível com muitos componentes eletrônicos. Dividimos os materiais utilizados em grupos, para que o entendimento da utilização dos mesmos fosse mais didático.

Tabela 1: Módulos do protótipo

Nome	Descrição	Composição
Módulo atuador	É diretamente relacionado ao dispersor de água.	Relés e bomba de água.
Modulo de interface	Possibilita que a irrigação seja controlada e que tenha parâmetros definidos.	IDE do Arduino e visor LCD.
Modulo controlador	É o principal modulo, é responsável pela comunicação e controle entre os módulos.	Placa Arduino UNO.
Modulo de sensoriamento	Percebe as variações que ocorrem no ambiente, convertendo-as em sinais elétricos para serem analisados posteriormente.	Sensores de umidade do solo.

2.1 Módulo de Controle

Os componentes utilizados no módulo de controlem são, uma placa Arduino UNO R3, tendo um micro controlador ATmega328P de 8 bits, tendo 14 puts/outputs digitais, onde 6 tem a possibilidade de serem utilizados como saída PWM (Pulse Width Modulation), os outros 6 como entrada analógica, memória EEPROM de 1KB, conexão USB, 32KB de memória flash e 2KB de memória SRAM (Static Random Access Memory). A frequência do micro controlador é de 16MHz. O fator mais impactante na escolha desta placa foi o seu baixo preço de aquisição, devido a isso, ela apresenta popularidade e facilidade de manutenção, já que seu micro controlador (chip na parte inferior direita, Fig. 2) pode ser trocado por outro apenas o acoplado em seu encaixe.

Figura 1: Arduino UNO R3.

[pic 2]

Fonte: Arduino

2.2 Sensor de Umidade do Solo

        É composto por duas hastes de prova, que são conectadas diretamente com o solo, funciona com base na resistividade elétrica que o solo apresenta, ou seja, quanto mais o solo está úmido, a resistência elétrica irá diminuir, possibilitando que a corrente passe pela haste energizada, até a haste de medição, que se encontra conectada ao controlador principal (Fig. 2). Seu custo é baixo para sua aquisição, mas pode ser produzida com duas hastes metálicas, galvanizadas e isoladas uma da outra.