Este sistema embarcado para hidroponia oferece uma solução integrada para monitoramento remoto e controle de um sistema hidropônico. Ao automatizar o processo de irrigação e monitorar as condições ambientais em tempo real, ele permite uma maior eficiência no uso dos recursos, melhora o controle sobre a qualidade da água e da solução nutritiva, além de oferecer maior segurança na manutenção do cultivo. A integração com o Telegram proporciona um controle acessível e em tempo real para o operador, independentemente de sua localização.
O núcleo do projeto é um ESP32, responsável pela aquisição dos dados dos sensores, processamento e envio das informações via rede Wi-Fi para o Telegram. Além disso, o ESP32 também pode controlar atuadores, como bombas de irrigação, via um relé, possibilitando automação do sistema hidropônico com base nos parâmetros monitorados.
O sistema faz uso de diversos sensores para garantir o monitoramento abrangente do ambiente e da solução nutritiva da hidroponia:
-
DS18B20 (Temperatura da Água): Monitora a temperatura da solução nutritiva, um fator crucial para o crescimento saudável das plantas.
-
HC-SR04 (Nível de Água): Mede o nível de água no reservatório, garantindo que a solução nutritiva esteja sempre disponível em quantidades adequadas. O sistema classifica o nível como baixo, médio ou alto.
-
GUVA-S12SD (Índice UV): Mede a intensidade da radiação ultravioleta, fornecendo informações importantes sobre a quantidade de luz solar que as plantas estão recebendo.
-
DHT22 (Temperatura e Umidade do Ar): Mede a umidade e a temperatura do ar, fatores que influenciam diretamente o desenvolvimento das plantas.
-
TDS (Sólidos Dissolvidos Totais): Monitora a condutividade elétrica da solução nutritiva, permitindo avaliar a concentração de nutrientes. Essa medição é feita em PPM (partículas por milhão) e condutividade elétrica (EC).
-
LDR (Sensor de Luminosidade): Detecta a intensidade da luz ambiente para determinar se é dia ou noite, e esse dado pode ser utilizado para controlar a bomba de irrigação e outras ações automatizadas.
-
Sensor de Fluxo de Água: utilizado para monitorar se há ou não fluxo de água no sistema de irrigação automatizado. Esse sensor detecta a passagem da água e converte a rotação das lâminas internas em pulsos que representam a vazão da água. Sempre que a água fluir, o sensor gera sinais de pulso, que indicam a presença de fluxo. Além disso, o sistema também vai monitorar o status do motor de irrigação (controlado por relé). Assim, será possível verificar se o fluxo de água está presente quando o motor está ligado..
O sistema utiliza a conectividade Wi-Fi do ESP32 para enviar relatórios periódicos ao Telegram. Esses relatórios contêm dados detalhados sobre o estado dos sensores, incluindo a temperatura da água e do ar, umidade, índice UV, nível de água e status do fluxo de irrigação. O envio é realizado via HTTP utilizando a API do Telegram, permitindo que o usuário receba atualizações diretamente em seu dispositivo móvel a cada 10 segundos (esse intervalo pode ser ajustado conforme a necessidade).
O sistema foi aprimorado para realizar requisições HTTP PUT, enviando os dados coletados pelos sensores diretamente para uma API REST. Utilizando a conectividade Wi-Fi do ESP32, o sistema envia as informações em formato JSON, que incluem a temperatura da água, nível de água, temperatura do ar, umidade, condutividade, luminosidade, e o índice UV. Esse avanço permite uma integração mais robusta com sistemas externos, onde os dados são registrados e podem ser analisados de forma centralizada.
- Eficiência no uso de recursos: O monitoramento constante das condições da solução nutritiva e do ambiente reduz o desperdício de água e nutrientes, otimizando o crescimento das plantas.
- Automação: O sistema automatiza o controle da irrigação e pode ser ajustado para tomar decisões com base nos parâmetros ambientais, liberando o operador para outras atividades.
- Monitoramento remoto: O envio de relatórios para o Telegram permite que o operador esteja sempre informado sobre o estado do sistema, podendo tomar decisões rápidas em caso de problemas.
- Sustentabilidade: O uso otimizado da água e dos nutrientes contribui para uma agricultura mais sustentável, o que é especialmente importante em regiões com recursos limitados.
- Este sistema pode ser expandido e adaptado para diferentes tipos de cultivos hidropônicos, representando uma solução versátil e de fácil acesso para pequenos e grandes produtores.
Sensor de Temperatura da Água (DS18B20)
Porta: ONE_WIRE_BUS (GPIO 4)
Sensor de Nível de Água (HC-SR04)
Pino do Trig: TRIG_PIN (GPIO 13)
Pino do Echo: ECHO_PIN (GPIO 14)
Sensor LDR (Luminosidade)
Porta: LDR_PIN (GPIO 34)
Sensor DHT22 (Temperatura e Umidade)
Porta: DHT_PIN (GPIO 15)
Sensor de Condutividade da Água (TDS)
Porta: TDS_PIN (GPIO 32)
Sensor de Índice UV
Porta: UV_PIN (GPIO 33)
Botão (para fluxo de água)
Porta: BUTTON_PIN (GPIO 12)
Relé (para controle de algum dispositivo)
Porta: RELAY_PIN (GPIO 19)
<WiFi.h>: Para conectar o ESP32 à rede Wi-Fi.
<HTTPClient.h>: Para enviar requisições HTTP, neste caso, para enviar mensagens via Telegram.
<OneWire.h>: Para comunicação com o sensor DS18B20 que utiliza o protocolo OneWire.
<DallasTemperature.h>: Biblioteca para facilitar a leitura da temperatura do sensor DS18B20.
"DHT.h": Biblioteca para ler dados do sensor DHT22, que mede temperatura e umidade.