Horta Automatizada

Conceito para a contrução de uma horta que detecta umidade da terra, do ambiente, temperatura e iluminação. Sua lógica pode ser aplicada em outros projetos.

A instrução a seguir descorrerá da seguinte maneira:

Materiais
Sensores
Montagem do painel lcd
Código para testar o painel lcd
Código básico do painel
Montagem do DHT e código básico
Código do DHT para exibir no lcd
Montagem sensor LDR (iluminação do ambiente)
Código LDR
Código do LDR, DHT e LCD
Montagem higrômetro
Código higrômetro
Código do higrômetro, LDR, DHT e LCD
Montagem rele (ativador do esguicho de água)
Código rele
Código do rele, higrômetro, LDR, DHT e LCD
Montagem Válvula de vasão

Materiais

Painel LCD: JHD204A - 20x4 Nos exemplos do arduino, existe o LiquidCrystal - Hello World
Arduino Uno
Jumpers macho-macho e femea-macho
Protoboard (para prototipagem)
1 Resistor 330 Ohms (para o painel)
1 Resistor 10k para o método Pull-UP (caso o sensor esteja longe da placa)
1 Potenciômetro 10k (usá-lo somente se o painel não tem auto-contraste)
Rele 5V 1 canal(para liberaçao da agua de irrigação)
Vávula solenóide água 12VDC ou 110V

Sensores:

1 Sensor de temperatura e umidade ambiente: DHT22 (não é necessário, no projeto ele esta instalado na placa do projeto, mas o ideal é instalar ele na estufa ou no ambiente externo proximo da horta). A versão 22 é mais precisa Comprar | Datasheet
1 Sensor LDR já com resistor
1 Sensor de umidade no solo Higrômetro: DN1619

Montagem

Painel de LCD: soltar o barramento macho e encaixar na protoboard

LCD	LCD	Arduino/Proto
Saída	Nome	Pin
4	RS	12
6	Enable	11
11	D4	5
12	D5	4
13	D6	3
14	D7	2
5	R/W	ground
1	VSS	ground
2	VDD/VCC	VCC
15	anodo com resistor de 330	VCC
16	catodo	ground
3	V0	Potenciômetro 10k pino 2 (meio)
-	-	Potenciometro 10k pino 1 (positivo)
-	-	Potenciometro 10k pino 3 (ground)

(VCC: 5V ou 3V)

Arduino teste: Hello World!

Para testar o painel LCD Definir o Arduino Uno e a porta correta + Lembre-se sempre de definir o tamanho do painel em lcd.begin(16, 2); ou lcd.begin(20,4);

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
    lcd.begin(20, 4);
    lcd.print("hello, world!");
}

void loop() {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print(millis() / 1000);
}

Código LCD

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
    lcd.begin(20, 4);
}

void loop() {
    delay(100);
}

lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temperatura ");
  
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Umidade ");
  }

Arduino código: DHT

Para testar o DHT Incluir Biblioteca: DHT Sensor Library by Adafruit e Incluir Biblioteca: Adafruit Unified Sensor (a última da lista)

DHT	DHT	Ardu/Proto
Saída	Nome	Pin
1	VDD/VCC	5V
2	DATA	7
3	NULL	-
4	GND	ground/negativo

#include "DHT.h"
DHT dht(7, DHT22);

void setup() {
  dht.begin();
}

void loop() {
  delay(2000);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
  Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
  return;
}

  // Incluir este caso haja mais de um sensor, tirar a média em Celsius
  //float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
  
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temperatura ");
  lcd.print(t); //referencia ao float
  lcd.print("˚C");
  
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Umidade ");
  lcd.print(h);
  lcd.print("%");
  }

lcd.print(t); quando não coloca entre "aspas", significa que você está referenciado/chamando a variável citada anteriormente.

Código com LCD + DHT

Os dois código

#include "DHT.h"
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
DHT dht(7, DHT22);

void setup() {
    lcd.begin(20, 4);
    dht.begin();
}

void loop() {
    delay(100);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
  Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
  return;
}

lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temperatura ");
  lcd.print(t); //referencia ao float
  lcd.print("C");
  
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Umidade ");
  lcd.print(h);
  lcd.print("%");
  }

Para farenheit: float t = dht.readTemperature(); //Se colocar (true) vira farenheit dai tbm precisa alterar o if (isnan(h) || isnan(t)) { para if (isnan(h) || isnan(f))

Sendor LDR

LDR	Arduino
GND	GND
VCC	VCC

const int SensorLuz = A0;
int luz;

void setup() {
	}

void loop() {
luz = analogRead(SensorLuz);
luz = map(luz,0,1023,0,100) // ele de fábrica lê de 0 a 1023 e agora vai ler de 0 a 100

lcd.setCursor(0,2);
lcd.print("Luminosidade");
lcd.print(luz);
lcd.print(~);
}

Código LDR + DHT + LCD

#include "DHT.h"
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
DHT dht(7, DHT22);

const int SensorLuz = A0;
int luz;

void setup() {
  lcd.begin(20, 4);
  dht.begin();
}

void loop() {
  delay(100);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    lcd.println("Failed");
    return;
  }

    luz = analogRead(SensorLuz);
    luz = map(luz,0,1023,0,100); // ele de fábrica lê de 0 a 1023 e agora vai ler de 0 a 100

    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Temperatura ");
    lcd.print(t);
    lcd.print("C");

    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Umidade ");
    lcd.print(h);
    lcd.print("%");

    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print("Luminosidade ");
    lcd.print(luz);
    lcd.print("% ");
}

float t = dht.readTemperature(); //Se colocar (true) vira farenheit e luz = map(luz,0,1023,0,100); // ele de fábrica lê de 0 a 1023 e agora vai ler de 0 a 100

Higrômetro - sensor de umidade da terra

Higrômetro	Arduino
GND	GND
VCC	VCC
A0	A1

const int SensorUmidade = A1;
int TerraUmidade;

void setup() {

}

void loop() {
  TerraUmidade = analogRead(SensorUmidade);
  TerraUmidade = map(umidade,0,1023,100,0);

  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print("Umidade ");
  lcd.print(TerraUmidade);
  lcd.print("%");

}

//aqui se inverter a posição (umidade,0,1023,0,100) ele vai ler oposto

Código Higrômetro + LDR + DHT + LCD

#include "DHT.h"
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
DHT dht(7, DHT22);

const int SensorLuz = A0;
int luz;

const int SensorUmidade = A1;
int TerraUmidade;

void setup() {
  lcd.begin(20, 4);
  dht.begin();
}

void loop() {
  delay(100);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    lcd.println("Failed");
    return;
  }

    luz = analogRead(SensorLuz);
    luz = map(luz,0,1023,0,100);

    TerraUmidade = analogRead(SensorUmidade);
    TerraUmidade = map(umidade,0,1023,100,0);

    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Temperatura ");
    lcd.print(t);
    lcd.print("C");

    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Umidade ");
    lcd.print(h);
    lcd.print("%");

    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print("Luminosidade ");
    lcd.print(luz);
    lcd.print("% ");

    lcd.setCursor(0,3);
    lcd.print("Umidade ");
    lcd.print(TerraUmidade);
    lcd.print("%");
}

Válvula

Existe opção de LED e Rele 5V 1 canal, no rele tem um jumper para definir se ele fica sempre em High ou em Low, repare que no código, ele esta em High

LED	Arduino	Rele
VCC	13	IN
GND	resisGND	DC-
-	VCC	DC+

const int valvula = 13;

void setup() {
	pinMode(valvula,OUTPUT);

}

void loop() {
	if ((TerraUmidade < 50) && (luz < 10)){
		digitalWrite (valvula, HIGH);
		delay(500);
	}
	else {
		digitalWrite(valvula, LOW);
	}
}

Código Rele/LED + Higrômetro + LDR + DHT + LCD

#include "DHT.h"
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
DHT dht(7, DHT22);

const int SensorLuz = A0;
int luz;

const int SensorUmidade = A1;
int TerraUmidade;

const int valvula = 13;

void setup() {
  lcd.begin(20, 4);
  dht.begin();
  pinMode(valvula, OUTPUT);
}

void loop() {
  delay(100);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    lcd.println("Failed");
    return;
  }

  luz = analogRead(SensorLuz);
  luz = map(luz, 0, 1023, 0, 100);

  TerraUmidade = analogRead(SensorUmidade);
  TerraUmidade = map(TerraUmidade, 0, 1023, 100, 0);

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temperatura ");
  lcd.print(t);
  lcd.print("C");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Umidade ");
  lcd.print(h);
  lcd.print("%");

  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Luminosidade ");
  lcd.print(luz);
  lcd.print("% ");

  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Umidade ");
  lcd.print(TerraUmidade);
  lcd.print("%");

  if ((TerraUmidade < 50) && (luz < 10)) {
    digitalWrite (valvula, HIGH);
    delay(500);
  }
  else {
    digitalWrite(valvula, LOW);
  }
}

Solenóide

Válvula de vasão solenóide água 12VDC ou 110V. A 12VDC, tem uma perna prédefinada para o GND e outra para o VCC

12VDC	Fonte Arduino	Rele
VCC	-	NO
GND	GND	-
-	VCC	COM

A porta NO, significa Normalmente Aberto (Normally Open), o circuito está aberto, ou seja, não está dando contato e como consequência, esta desativado.

110V	Tomada	Rele
VCC	-	NO
GND	GND	-
-	VCC	COM

Codigo inercia da luz no inicio

 
 //Fora do Setup e do loop
 #define numeroLeituras 10
int leituras[numeroLeituras];
int indiceLeitura = 0; //começa no primeiro índice (0) e vai até o 9 = 10
int somaTotal = 0; //soma do indice de leitura
int media = 0; //divide a soma total pelo numero de leituras

//Dentro do setup
 //para evitar que o registro abra ao ligar, jogamos o valor de cada índice de leitura do sensor,no máximo
 //a cada nova leitura ele aumenta +1 na comparação e roda até 10 e finaliza
 for (int i = 0; i < numeroLeituras; i++) {
    leituras[i] = 1023; 
 }

--> Missao: testar esse cálculo:

//Fora do Setup e do loop
//Calculo de inercia da luminosidade, movimentação macia
void calculoLuz() {
  for (int i = 0; i < numeroLeituras; i++) {
    sum += leituras[i];
   return ((float) sum) / numeroLeituras;
  }
}

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