A irrigação é definida como a aplicação artificial de água à terra ou solo. O processo de irrigação pode ser usado para o cultivo de safras agrícolas durante o período de chuvas inadequadas e para a manutenção das paisagens. Um sistema de irrigação automático faz a operação de um sistema sem exigir o envolvimento manual de pessoas. Cada sistema de irrigação, como gotejamento, aspersão e superfície é automatizado com a ajuda de aparelhos eletronicos e detectores como computador, cronômetros , sensores e outros dispositivos mecânicos.
Sistema de irrigação automática
Um sistema de rega automática realiza o trabalho de forma bastante eficiente e com um impacto positivo no local onde está instalado. Uma vez instalado no campo agrícola, a distribuição de água para lavouras e viveiros torna-se fácil e não requer nenhum suporte humano para realizar as operações de forma permanente. Às vezes, a irrigação automática também pode ser realizada usando aparelhos mecânicos, como vasos de barro ou sistema de irrigação de garrafa. É muito difícil implementar sistemas de irrigação porque eles são muito caros e complexos em seu design. Levando em consideração alguns pontos básicos do suporte de especialistas, implementamos alguns projetos no sistema de irrigação automática usando diferentes tecnologias.
Neste artigo, estamos descrevendo três tipos de sistemas de irrigação que funcionam automaticamente e cada sistema é um avanço do anterior à medida que avançamos do primeiro sistema para o próximo e assim por diante.
1. Sistema de irrigação automático para detecção do teor de umidade do solo
Circuito do sistema de irrigação automática por www.edgefxkits.com
O projeto de sistema de irrigação automática para detecção de umidade do solo tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de irrigação que liga ou desliga bombas submersíveis por meio de relés para realizar esta ação de detecção de umidade do solo. A principal vantagem de usar este sistema de irrigação é reduzir a interferência humana e garantir uma irrigação adequada.
O Microcontrolador atua como um bloco principal de todo o projeto, e um bloco de alimentação é usado para fornecer energia de 5V para todo o circuito com a ajuda de um transformador, um circuito retificador de ponte e um regulador de tensão. O O microcontrolador 8051 está programado de tal forma que recebe o sinal de entrada do material sensor que consiste em um comparador para conhecer as condições variáveis da umidade no solo. O OP-AMP que é usado como comparador atua como uma interface entre o material de detecção e o microcontrolador para transferir as condições de umidade do solo, a saber, umidade, secura, etc.
Diagrama de blocos da irrigação baseada no teor de umidade do solo
Uma vez que o microcontrolador obtém os dados do material de detecção - ele compara os dados conforme programado de uma forma que gera sinais de saída e ativa os relés para operar a bomba submersível. O arranjo de detecção é feito com a ajuda de duas hastes metálicas rígidas que são inseridas no campo agrícola a alguma distância. As conexões necessárias dessas hastes metálicas fazem interface com a unidade de controle para controlar as operações da bomba de acordo com o teor de umidade do solo.
Este sistema de irrigação automática pode ser aprimorado ainda mais usando tecnologia avançada que consome energia solar de painéis solares .
2. Sistema de irrigação automática movido a energia solar
Circuito do sistema de irrigação automática movido a energia solar por www.edgefxkits.com
Na figura acima, a energia dos utilitários é necessária para operar o sistema. Como uma extensão do sistema discutido acima, este sistema usa painéis solares para alimentar o circuito. No campo agrícola, o uso adequado do método de irrigação automática é muito vital devido a algumas deficiências do mundo real, como a escassez de água no reservatório de terra e a escassez de chuvas. O nível da água (o lençol freático) está sendo reduzido devido à contínua extração de água do solo e, portanto, gradualmente, resultando na escassez de água nas zonas agrícolas, transformando-as lentamente em terras áridas.
No sistema de irrigação acima, a energia solar gerada a partir dos painéis solares é usada para operar a bomba de irrigação. O circuito compreende sensores de umidade construídos usando OP-AMP IC . O OP-AMP é usado como comparador. Dois fios de cobre rígidos são inseridos no solo para saber se o solo está úmido ou seco. UMA circuito controlador de carga é usado para carregar as células fotovoltaicas para fornecer a energia solar a todo o circuito.
Diagrama de blocos do sistema de irrigação automática movido a energia solar
Um sensor de umidade é usado para detectar a condição do solo - para saber se o solo está úmido ou seco, e os sinais de entrada são então enviados para o microcontrolador 8051, que controla todo o circuito. O microcontrolador é programado usando o software KEIL . Sempre que a condição do solo é 'seca', o microcontrolador envia comandos para o driver de retransmissão e o motor é ligado e fornece água para o campo. E, se molhar o solo, o motor é desligado.
Os sinais que são enviados dos sensores para o microcontrolador através da saída do comparador operam sob o controle de um programa de software que é armazenado na ROM do microcontrolador. O LCD exibe a condição da bomba (ligada ou desligada) conectada ao microcontrolador.
Este sistema de irrigação automática pode ser ainda mais aprimorado usando Tecnologia GSM para obter controle sobre a operação de chaveamento do motor.
3. Sistema de irrigação automática baseado em GSM
Hoje em dia, os agricultores estão lutando arduamente nos campos agrícolas o tempo todo. Eles fazem seu trabalho de campo na parte da manhã e irrigam suas terras durante a noite com intervalos intermitentes. A tarefa de irrigar os campos está se tornando bastante difícil para os agricultores devido à falta de regularidade no trabalho e à negligência da parte deles, pois às vezes ligam o motor e depois esquecem de desligar, o que pode causar desperdício de água. Da mesma forma, eles até se esquecem de ligar o sistema de irrigação, o que novamente causa danos às plantações. Para superar esse problema, implementamos uma nova técnica usando Tecnologia GSM , que é explicado abaixo.
Sistema de irrigação automática baseado em GSM
O sistema de rega automática baseado em GSM é um projecto no qual se obtém o estado de actualização da operação efectuada nos campos agrícolas através de SMS com a ajuda de um modem GSM. Também podemos adicionar outros sistemas, como Monitores LCD , web cam e outros dispositivos controlados inteligentes . Neste projeto, estamos usando LEDs para fins de indicação.
Neste projeto, estamos usando um sensor de umidade do solo que é usado para detectar o nível de umidade no - para saber se está seco ou úmido. O sensor de umidade tem interface com o microcontrolador. Os sinais de dados de entrada do sensor de umidade são enviados para o microcontrolador e com base nisso ele ativa o Motor DC e liga o motor com a ajuda de um driver de motor. Depois que o solo fica molhado, o motor é desligado automaticamente. O status dos campos agrícolas pode ser conhecido a partir da indicação do Diodo emissor de luz (LED) ou através da mensagem enviada para o modem GSM colocado no campo. Simultaneamente é possível enviar mensagens através de um celular para kit através do modem GSM. Assim, o motor de irrigação pode ser controlado usando um celular e um modem GSM.
Estes são os três sistemas de irrigação que utilizam tecnologias diferentes, úteis para as pessoas que trabalham arduamente nos campos agrícolas.
