Estação Meteorológica

O projeto consiste na criação de uma estação meteorológica para uso em estudos de previsão de dados e de um sistema de irrigação automática para hortas caseiras. O sistema de irrigação deve ser integrado à estação para determinar o uso racional de água em dias quentes, frios e mais ou menos úmidos.

O plano de ação consiste em duas etapas: o desenvolvimento da estação e o desenvolvimento do sistema de irrigação:

  • Etapa 1: Desenvolver uma pequena estação meteorológica utilizando arduino Uno R3 como plataforma de prototipagem. A estação meteorológica deverá ser capaz de medir (pelo menos) temperatura, luminosidade (noite/dia/nublado), pressão atmosférica, umidade relativa do ar e chuva. Também será capaz de calcular o ponto de orvalho e a sensação térmica utilizando estes dados. A construção de um anemômetro e biruta são opcionais, podendo serem construídos de acordo com a disponibilidade de espaço para devida instalação. A estação ainda deverá publicar as medições em um banco de dados para que sejam disponibilizadas através de website.

    O protótipo atual está em operação desde 05 de janeiro de 2014 e com dados disponíveis em http://estacao.baffasoft.com.br/.


    Dados reais da estação meteorológica

  • Etapa 2: Desenvolver um sistema para irrigação automática de hortas pequenas. O sistema deverá ser capaz de ativar o bombeamento e o fluxo de água para a irrigação de pequenas hortas. Será desenvolvido utilizando plataforma Arduino Uno R3 para controlar o sensor de umidade da terra, bombeamento e medição de uso de água. O sistema deverá ser capaz de otimizar o uso de água através de suas medições e dos dados disponibilizados pela estação meteorológica – dias mais quentes ou mais secos podem exigir maior consumo de água. Os dados do consumo de água também devem ser registrados em banco de dados para geração de relatórios.

* A etapa 2 ainda não foi desenvolvida.

O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source que se baseia em hardware e software flexíveis e fáceis de usar. Utiliza programação em C para software embarcado e possui 14 pinos de I/O digital e 6 pinos de entrada/leitura analógica.

Praticamente todas as peças são interconectadas através de fios especiais adquiridos em kits de arduino, que não exigem treinamento ou expertise em solda ou eletrônica, bastando encaixar as partes. O protótipo permanente utiliza de placas de prototipagem e solda.

Peças e Equipamentos básicos:

– Arduino Uno R3 (2 peças)
– Shield Ethernet (ou Wifi) para arduino (2 peças)

Sensores para Estação Meteorológica:

Sensor de Umidade Relativa e Temperatura DHT22 / AM2302
– Tensão de operação: 3-5VDC (5,5VDC máximo)
– Faixa de medição de umidade: 0 a 100% UR
– Faixa de medição de temperatura: -40º a +80ºC
– Corrente: 2,5mA max durante uso, em stand by de 100uA a 150 uA
– Precisão de umidade de medição: ± 2,0% UR
– Precisão de medição de temperatura: ± 0,5 ºC
– Resolução: 0,1
– Tempo de resposta: 2s
– Dimensões: 25 x 15 7mm (sem terminais)
Pinagem:
– VCC
– Dados
– N.C
– GND

Sensor de Chuva YL-83
– Tensão de Operação: 3,3-5v
– Corrente de Saída: 100mA
– Sensibilidade ajustável via potenciômetro
– Saída Digital e Analógica
– Fácil instalação
– Led indicador para tensão
– Led indicador para saída digital
– Comparador LM393
– Dimensões Sensor de Chuva: 5×4 cm
– Dimensões Placa de Controle: 2,1×1,4 cm
– Comprimento Cabo: 20 cm
Pinagem:
– VCC: 3,3-5v
– GND: GND
– D0: Saída Digital
– A0: Saída analógica

Sensor de Pressão Atm. e Temperatura Bmp180
– Tensão de Operação: 3-5v
– Faixa de medição de pressão Atm.: 300-1100 hPa (9000m à -500m no nível do mar)
– Precisão de medição da pressão Atm.: 0,001-0,030 kPa / 0,25m
– Faixa de medição de temperatura: -40º a +85°C
– Precisão de medição de temperatura: ± 2°C

Sensor de Luminosidade LDR GL5528
– Diâmetro: 5mm
– Tensão máxima: 150VDC
– Potência máxima: 100mW
– Tensão de operação: -30°C a 70°C
– Espectro: 540nm
– Comprimento com terminais: 32mm
– Resistência no escuro: 1 MO (Lux 0)
– Resistência na luz: 10-20 KO (Lux 10)

Sensores e peças básicos para irrigação automática:

Válvula de Vazão Solenóide Água 12VDC
– Tensão de operação: 12v
– Corrente: 250mA
– Pressão – 0.02 à 0.8MPa
– Modo de operação: Normal fechado
– Temperatura máxima do fluido: 100°C
– Diâmetro da rosca: 19,5mm
– Comprimento da rosca: 17mm
– Tipo de válvula: Diafragma (operada por servo)
– Dimensões: 85 x 53 x 42mm

Mini Bomba De água 12v – RS-385 Pulverização / Arduino
-Tensão de funcionamento: DC12V
-Corrente de trabalho: 0,5-0.7A
-Corrente de carga vazio: 0.18A
-Max sucção: 2 m
-Diâmetro de saída: diâmetro 6 mm, um diâmetro exterior de 9 mm
-Trânsito: 1,5-2L/min (aprox), a sucção máxima: 2metros
-Lift: vertical até 3metros
-A vida: até 2500 H, temperatura da água: até 80graus
-Quando a tensão 6 V: poder é 6 W/h, 6-12v .. 5 W-10 W

Sensor de fluxo de agua YF-S201
– Tipo de sensor: Efeito Hall
– Tensão de operação: 5-24V
– Corrente máxima: 15mA (5V)
– Faixa de fluxo: 1-30L/min
– Pressão máxima: 2,0 MPa
– Pulsos por litro: 450
– Frequência (Hz) = 7,5*Fluxo(L/min)
– Temperatura de trabalho: -25 a 80°C
– Exatidão: 10%
– Comprimento do cabo: 15cm
– Dimensão conexão: 1/2″
– Dimensão diâmetro interno: 0,78″
– Dimensão externa: 2,5″ x 1,4″ x 1,4″