(U1-P2) - RIEGO AUTOMÁTICO - Sistema de Riego

SMART WATERING IoT (Internet of Things)

En estas sesiones de actividades fabricaremos un sistema inteligente de riego o "automatic plant watering system"

• Lo primero de todo es trabajar un poco la programación

• Luego ya colocaremos todos los elementos

• Y, si te atreves, plantaremos algo para que germine.

1.- SISTEMA DE RIEGO - Utilizaremos los componentes del Maker Control Kit y Maker Kit 1.

PREGUNTA A TU PROFESOR DÓNDE ENCONTRARLOS

2.- SISTEMA DE RIEGO

Después de poner en práctica el ejercicio (U1-P1), construye el sistema de riego automático. Utilizarás los valores obtenidos del sensor de humedad del suelo en el ejercicio (U1-P1) para saber cuándo es necesario regar la planta y cuándo no.

NIVEL DE DIFICULTAD : Principiante.

DURACIÓN DEL EJERCICIO: 60 min.

MATERIALES:

• 1 sensor de humedad del suelo

• 1 Planta (pequeña)

• 1 servomotor

• 1 LED blanco

• Material para hacer la estructura de riego

• Adhesivo o bridas

• 1 vaso de plástico

• 1 placa de construcción y código 4 en 1

• 1 USB – Cable micro USB

• Computadora

3.- CONEXIONES :

1. Conecta el sensor de humedad del suelo al puerto analógico A0 en la placa Build&Code 4in1.

2. Conecta el LED blanco al puerto digital 4 en la placa Build&Code 4in1.

3. Conecta el servomotor al puerto digital 9 en la placa Build&Code 4in1. La coordinación de colores para conectar el servomotor a la placa Build&Code 4in1 es: marrón – negro, rojo – rojo y naranja – amarillo.

Fíjate en los colores de los cables y los colores de los terminales en la placa 4in1 Build&Code para guiarte. Cada cable debe conectarse a su color:

3.- CONSTRUYENDO LA ESTRUCTURA:

Para construir el sistema de riego, utilizarás palos anchos de madera y un vaso de plástico.

Descarga la guía de montaje rápido y sigue los pasos que se muestran.

Teniendo en cuenta el funcionamiento del sistema, puedes crear otra estructura a tu gusto.

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN:

El programa consiste en activar el sistema de riego automático, siguiendo la señal emitida por el sensor de humedad del suelo.

Si la señal muestra un valor menor al valor que indica que la planta necesita agua, se activará el sistema de riego automático.

Si la señal muestra un valor mayor al valor que indica que la planta tiene suficiente agua, el sistema de riego automático se desactivará.

Puedes realizar esta actividad utilizando el software Arduino y Bitbloq, así como otro software de programación de bloques compatible. A continuación encontrará el código de programación necesario para cada software.

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN:

El programa consiste en ver en el ordenador la cantidad de humedad del suelo.

DEBE DE TENER UN VALOR ENTRE 0 y 100.

El sensor de humedad medirá la humedad en el suelo en un valor entre 0 y 1023.

POR TANTO, deberás encontrar el equivalente de este número en una escala de 0 a 100.

Para ello, utiliza la siguiente fórmula:

Valor máximo del sensor / Valor máximo en la nueva escala = Valor escalado

1023/100 = 10,23

Utilizarás la siguiente fórmula en el programa:

Lectura del sensor de humedad / 10.23 = Valor en una escala de 0 a 100

Puedes realizar esta actividad utilizando el software Arduino y Bitbloq, así como otro software de programación de bloques compatible.

A continuación te ponemos el código de programación necesario para cada software.

Arduino

#include <Servo.h>
int PortSoil = A0, SoilSensor; // Analog port of the soil moisture sensor; dependent on the data reading on a scale from 0 to 1023.
float Moisture; // Value of the plant humidity on a scale from 0 to 100
int LED = 4; // Digital port of the LED
int Degree ; // Dependent on the servomotor degrees
Servo motor1; // Declare the servomotor as motor1

void setup() {
  // Put your setup code here, to run once:
  Serial.begin (9600); // Configuration for amount readings
  motor1.attach (9); // Digital port pwm 9 where servomotor 1 is connected
  Degree = 15; // Servomotor at 15º
  motor1.write (Degree); //
}

void loop() {
  // Put your main code here, to run repeatedly:
  SoilSensor = analogRead (PortSoil); // Sensor amount readings on a scale from 0 to 1023
  Moisture = (SoilSensor / 10.23); // Saved and conversion from amounts to a scale from 0 to 100
  Serial.println(Moisture); // Show the amounts of the plant's humidity on a scale from 0 to 100 on the screen.
  if(Moisture < 50) // If the amount of Moisture is less than 50
  {
    digitalWrite (LED, HIGH); // LED = ON
    for(int x=0; x<25; x++) // Move the servomotor 25 times at intervals of 5 degrees every 0.1 seconds so that the cup pours water.
    {
      motor1.write(Degree); // Servomotor = degrees of Degree
      Degree = Degree+5; // Degree increased by 5 degrees
      delay(100); // Wait time of 0.1 seconds
    }
    delay (2000); // Wait time of 2 seconds
    Degree = 15; // Degree is equal to 15 degrees
  }
  else // If the reading of Moisture is greater than 50
  {
    motor1.write(15); // Servomotor at 15 degrees
    digitalWrite (LED, LOW); // LED = OFF
  }
}

Mblock o Similar

1. Configura y carga el código. A continuación te mostramos qué opciones debes seleccionar: 1.1 Selecciona el tipo de placa que vas a utilizar. Si utiliza la placa 4in1 Build&Code, debe seleccionar:

   Placas → Arduino Uno

   1.2 Seleccione el puerto al que está conectada la placa 4in1 Build&Code:

   Conectar → Puerto serie → COM (el número donde está conectada la placa)

   1.3 Insertar el programa de comunicación entre el programa y la placa 4in1 Build&Code:

   Conectar → Actualizar firmware

2. Luego haga clic en la bandera verde para iniciar el programa.

EL OBJETO (OSO) TAMBIÉN VAMOS A PROGRAMARLO EN mBlock

4.- MEDICIÓN:

Una vez que el sensor de humedad del suelo esté conectado al suelo y a la placa Build&Code 4in1, y el programa esté cargado en la placa.

1. Mide la humedad del suelo sin regar la planta.

2. Toma la medida durante unos días sin regar y anota el valor que te muestra el sensor de humedad.

3. Cuando hayas anotado el valor, riega la planta manualmente, sin que entre agua en el sensor de humedad.

4. Mide nuevamente la humedad del suelo y anota este nuevo valor.

RESULTADO DEL EJERCICIO:

Ahora que tienes anotados los valores que muestra el sensor de humedad del suelo, sabes cuándo es necesario regar la planta y cuándo no.

RETOS ADICIONALES

• Calcula la humedad media anotada en varios días

• Toma anotaciones de valores máximos y mínimos de humedad en otros entornos (agua, sol..)