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https://github.com/pedropereiradev/automatic-irrigation-system

Sistema de irrigação automática com Arduino que monitora umidade do solo e condições ambientais, controlando bomba d'água automaticamente. Inclui display LCD, sensor DHT11, controle por relé e sistema de cooldown inteligente.
https://github.com/pedropereiradev/automatic-irrigation-system

arduino automation iot irrigation

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Sistema de irrigação automática com Arduino que monitora umidade do solo e condições ambientais, controlando bomba d'água automaticamente. Inclui display LCD, sensor DHT11, controle por relé e sistema de cooldown inteligente.

Awesome Lists containing this project

README 

          
# Sistema de Irrigação Automática com Arduino



## 🌱 Descrição do Projeto



Este sistema de irrigação automática foi desenvolvido para monitorar e controlar automaticamente a irrigação de plantas com base na umidade do solo. O sistema utiliza sensores para medir a umidade do solo e as condições ambientais (temperatura e umidade do ar), exibindo as informações em um display LCD e acionando automaticamente uma válvula solenóide para liberar o fluxo de água quando necessário.



### Características Principais:

- **Monitoramento contínuo** da umidade do solo

- **Controle automático** de irrigação

- **Display LCD** com informações em tempo real

- **Sensor de temperatura e umidade** ambiente

- **Sistema de cooldown** para evitar irrigação excessiva

- **Interface amigável** com ícones customizados



## ⚙️ Funcionalidades



### 🔧 Automação

- Irrigação automática quando umidade do solo < 30%

- Tempo de irrigação configurável (padrão: 10 segundos)

- Período de espera entre irrigações (padrão: 5 minutos)

- Verificação imediata na inicialização do sistema



### 📊 Monitoramento

- **Tela 1**: Temperatura e umidade do ar

- **Tela 2**: Umidade do solo com barra visual e status

- Alternância automática entre telas a cada 10 segundos

- Ícones customizados para melhor visualização



### 🛡️ Segurança

- Sistema de cooldown para evitar irrigação excessiva

- Verificação de sensores na inicialização

- Controle adequado do relé (HIGH=OFF, LOW=ON)

- Monitoramento via Serial para debug



## 🔧 Componentes Necessários



### Hardware Principal

| Componente | Quantidade | Especificação |

|------------|------------|---------------|

| Arduino Uno | 1 | Microcontrolador principal |

| Sensor DHT11 | 1 | Temperatura e umidade do ar |

| Sensor de Umidade do Solo | 1 | Analógico |

| Display LCD 16x2 | 1 | Com pinos diretos |

| Módulo Relé | 1 | 5V, 1 canal |

| Válvula Solenóide | 1 | 12V |

| Fonte de Alimentação | 1 | 12V para Arduino e Válvula Solenóide |



## 🔌 Esquema de Ligação



### Pinagem do Arduino

```

Arduino Uno → Componente

├── Pino 2  → LCD (D4)

├── Pino 3  → LCD (D5)

├── Pino 4  → LCD (D6)

├── Pino 5  → LCD (D7)

├── Pino 7  → DHT11 (DATA)

├── Pino 8  → Relé (IN)

├── Pino 11 → LCD (Enable)

├── Pino 12 → LCD (RS)

├── Pino A0 → Sensor de Umidade (Analógico)

├── 5V      → Alimentação sensores

└── GND     → Terra comum

```



### Ligações Detalhadas



#### DHT11 (Sensor de Temperatura/Umidade)

```

DHT11    → Arduino

VCC      → 5V

DATA     → Pino 7

GND      → GND

```



#### LCD 16x2

```

LCD      → Arduino

VSS      → GND

VDD      → 5V

V0       → Potenciômetro (contraste)

RS       → Pino 12

Enable   → Pino 11

D4       → Pino 5

D5       → Pino 4

D6       → Pino 3

D7       → Pino 2

A        → 5V (backlight)

K        → GND (backlight)

```



#### Sensor de Umidade do Solo

```

Sensor   → Arduino

VCC      → 5V

GND      → GND

A0       → Pino A0

```



#### Módulo Relé

```

Relé     → Arduino/Válvula

VCC      → 5V

GND      → GND

IN       → Pino 8

COM      → Fonte positiva

NO       → Válvula positiva

```



## 📥 Instalação



### 1. Preparação do Ambiente



#### Instalar Arduino IDE

1. Baixe a Arduino IDE do site oficial

2. Instale as bibliotecas necessárias:

   - `DHT sensor library` by Adafruit

   - `Adafruit Unified Sensor`

   - `LiquidCrystal` (já incluída)



#### Instalar Bibliotecas

```cpp

// No Arduino IDE:

// Sketch → Include Library → Manage Libraries

// Buscar e instalar:

// - "DHT sensor library" by Adafruit

```



### 2. Montagem do Hardware



#### Ordem de Montagem

1. **Monte o LCD** primeiro e teste a exibição

2. **Conecte o DHT11** e verifique leituras

3. **Instale o sensor de umidade** no solo

4. **Configure o relé** com a bomba

5. **Teste cada componente** individualmente



### 3. Upload do Código

1. Conecte o Arduino ao computador

2. Abra o código no Arduino IDE

3. Selecione a porta correta (Tools → Port)

4. Faça o upload (Ctrl+U)



## ⚙️ Configuração



### Parâmetros Principais

```cpp

// Configurações no código

const int VALOR_MAXIMO = 500;        // Sensor solo seco

const int VALOR_MINIMO = 200;        // Sensor solo úmido

const int CONCENTRACAO_MINIMA = 30;  // Umidade mínima (%)

const int IRRIGATION_TIME = 10000;   // Tempo irrigação (ms)

const int COOLDOWN_TIME = 300000;    // Espera entre irrigações (ms)

```



### Personalização

- **Tempo de irrigação**: Ajuste `IRRIGATION_TIME` (em milissegundos)

- **Umidade mínima**: Modifique `CONCENTRACAO_MINIMA` (0-100%)

- **Cooldown**: Altere `COOLDOWN_TIME` (em milissegundos)

- **Alternância de telas**: Mude o valor 10000 na função `updateDisplay()`



## 🚀 Como Usar



### Primeira Inicialização

1. **Conecte** todos os componentes conforme o esquema

2. **Ligue** o sistema - verá tela de inicialização

3. **Sistema testa** os sensores automaticamente

4. **Aguarde** "Sistema Pronto!" aparecer

5. **Verificação imediata** da umidade do solo



### Operação Normal

- **Tela 1**: Mostra temperatura e umidade do ar

- **Tela 2**: Mostra umidade do solo e status

- **Irrigação automática** quando solo < 30% umidade

- **Cooldown de 5 minutos** após cada irrigação



### Status do Sistema

| Status | Significado |

|--------|-------------|

| `IRRIGANDO` | Válvula acionada, irrigando |

| `Aguard: Xmin` | Tempo restante para próxima irrigação |

| `Aguard: Xs` | Menos de 1 minuto restante |

| `SECO - PRONTO` | Solo seco, pronto para irrigar |

| `UMIDO` | Solo com boa umidade (>70%) |

| `NORMAL` | Solo com umidade adequada |



## 🔧 Calibração



### Calibração do Sensor de Umidade



#### Procedimento

1. **Abra o Serial Monitor** (Tools → Serial Monitor)

2. **Observe os valores** "Sensor A0 = XXX"

3. **Teste em solo seco**: Anote o valor máximo

4. **Teste em solo úmido**: Anote o valor mínimo



#### Ajuste no Código

```cpp

// Substitua pelos valores obtidos

const int VALOR_MAXIMO = XXX;  // Valor solo seco

const int VALOR_MINIMO = XXX;  // Valor solo úmido

```



### Exemplo de Calibração

```

Solo Seco:    Sensor A0 = 850

Solo Úmido:   Sensor A0 = 300



Configuração:

VALOR_MAXIMO = 850

VALOR_MINIMO = 300

```



## 💻 Código Fonte



### Estrutura do Código

```cpp

// Principais funções:

setup()           // Inicialização do sistema

initializeSystem() // Tela de boot e testes

updateDisplay()   // Atualização do LCD

controlIrrigation() // Controle da irrigação

displayClimateScreen() // Tela do clima

displaySoilScreen()    // Tela do solo

loop()            // Loop principal

```



### Variáveis Importantes

```cpp

bool irrigating           // Status da irrigação

bool firstIrrigationCheck // Primeira verificação

unsigned long lastIrrigationEnd // Última irrigação

int currentScreen        // Tela atual (0 ou 1)

```



### Constantes Configuráveis

```cpp

IRRIGATION_TIME   // Tempo de irrigação (ms)

COOLDOWN_TIME     // Tempo entre irrigações (ms)

CONCENTRACAO_MINIMA // Umidade mínima (%)

VALOR_MAXIMO      // Calibração sensor seco

VALOR_MINIMO      // Calibração sensor úmido

```



## Circuito prototipado



![Imagem 1](./assets/IMG_5368.jpg)



![Imagem 2](./assets/IMG_5369.jpg)



[Video Demo](https://youtu.be/boT2rhKMm9Y)



## 📝 Notas Importantes



### Segurança

- ⚠️ **Nunca** deixe o sistema sem supervisão por longos períodos

- ⚠️ **Proteja** componentes eletrônicos da água

- ⚠️ **Use** fonte adequada para a válvula



### Limitações

- Sistema adequado para plantas pequenas/médias

- Requer calibração específica para cada tipo de solo

- Não adequado para uso externo sem proteção

- Necessita supervisão regular



### Melhorias Futuras

- [ ] Conectividade WiFi para monitoramento remoto

- [ ] Log de dados em cartão SD

- [ ] Aplicativo mobile

- [ ] Múltiplas zonas de irrigação

- [ ] Sensor de pH do solo



---



**Versão:** 1.0  

**Data:** Junho 2025  

**Compatibilidade:** Arduino Uno/Nano/Pro Mini  

**Licença:** Código aberto para uso educacional