SISTEMA DE RIEGO AUTOMÁTICO🌸☘️🎋🪴

¡Hola!

soy eliana estudiante de diseño industrial, hoy te enseñaré paso a paso como crear un sistema de riego automático con arduino.

Aquí te dejo un paso a paso de la construcción y diseño del circuito para un sistema de riego totalmente funcional, en cada paso encontraras una breve explicación del código, una imagen para guiar el circuito, un pdf con el código y finalmente un video de comprobación de funcionamiento, al igual que unos videos que te serán de gran ayuda. ¡Mucha suerte!

Canal para entender arduino desde cero (Explicación como subir un código, conexiones y más) : https://www.youtube.com/@JohannPerezE

Este circuito lo puedes adaptar a cualquier estructura.

Si tienes alguna pregunta con gusto me la puedes dejar en comentarios y yo la responderé lo más pronto posible.

También un adaptador de 5 vols para conectar el arduino y un cargador adaptado para el sitema de bomba de agua y relé.

El primer paso es comprobar si la pantalla led funciona por medio del código y circuito que encontramos en esta parte.

Explicación Código:

1.Primero se debe incluir la librería de "LiquidCrystal" para poder utilizar sus funciones y clases.

2.LiquidCrystal lcd(2, 3 , 4, 5, 6, 7);: Se crea un objeto "lcd" de la clase "LiquidCrystal" y se especifican los pines utilizados para conectar la pantalla LCD al Arduino . Los números 2, 3, 4 , 5, 6 y 7 representan los pines Arduino que se utilizan para conectar datos y controlar la pantalla LCD.

3.void setup() ... : Esta es la función de configuración de Arduino . Se ejecuta una vez durante el inicio del programa y se utiliza para realizar la configuración inicial .

4.lcd.begin(16, 2 ): Se llama al método "begin" del objeto "lcd" para iniciar la pantalla LCD . Los parámetros 16 y 2 indican que la pantalla tiene 16 columnas y 2 filas.

5.void loop() { ... }:  donde se coloca el código que se ejecutará continuamente .

6.lcd.setCursor(0, 0);:se utiliza para establecer la posición del cursor en la columna 0 y la fila 0 de la pantalla LCD .

7.lcd.print("Hola soy eli");:  se usa para mostrar el texto "Hola soy eli" donde se encuentra actualmente el cursor .

8.lcd.setCursor(0, 1);:: ahora se usa para colocar el cursor en la columna 0 y la línea 1 de la pantalla LCD .

9.lcd.print("****************");:se usa para mostrar una línea de asterisco en la segunda columna de la pantalla.

10.delay(1000);: se introduce una pausa de 1 segundo .

11.lcd.clear();: se borra el contenido de la pantalla LCD.

12.delay(1000);: pausa de 1 segundo antes de comenzar el bucle inicial.

IMPORTANTE: La pantalla led se tiene que soldar con ayuda de un cautín y cable de estaño ( Es una recomendación porque al no soldarlo queda inestable) también dejaré un video recomendado de youtube para que se guién para soldar la pantalla correctamente.

Soldar pantalla LCD: https://youtu.be/nl_UpOZQUOI

Como incluir una librería: https://youtu.be/-RcN3q0sHGI

Finalmente un video de que el código y el circuito es totalmente funcional.

El segundo paso es comprobar si la pantalla led + el sensor dht11 sirven por medio del código y circuito que encontramos en esta parte.

Explicación Código:

1.Incluir las librarías

• LiquidCrystal.h: Esta biblioteca permite controlar pantallas LCD.
• DHT.h: Esta biblioteca permite interactuar con el sensor DHT11.

2.Definir

• DHTPIN: identifica el pin (en este caso, el pin 9) al que está conectado el sensor DHT11 .
• DHTTYPE: especifica el tipo de sensor DHT (en este caso, DHT11).

3.Crear el objeto de la clase LiquidCrystal llamada lcd:

Los números 2, 3, 4, 5, 6 y 7 en la declaración LCD (2, 3 , 4, 5, 6) representan los pines LCD conectados al arduino.

4.Crear el objeto de la clase DHT :

dht(DHTPIN, DHTTYPE) inicializa el sensor DHT11 con el pin y el tipo de sensor especificados .

5.void setup() ... : Esta es la función de configuración de Arduino . Se ejecuta una vez durante el inicio del programa y se utiliza para realizar la configuración inicial de los dos objetos creados.

6.En la función loop(), se realiza la lectura y visualización de la temperatura:

• float temperatura = dht.readTemperature(): Lee la temperatura del sensor DHT11 y la guarda en la variable temperatura.
• lcd.setCursor(0, 0): Establece el cursor en la columna 0, fila 0 de la pantalla LCD.
• lcd.print("Temperatura: "): Imprime el texto "Temperatura: " en la pantalla LCD.
• lcd.print(temperatura): Imprime el valor de temperatura en la pantalla LCD.
• lcd.print(" C"): Imprime la unidad de temperatura (grados Celsius) en la pantalla LCD.
• delay(1000): Espera 1 segundo.
• lcd.clear(): Limpia la pantalla LCD.
• delay(1000): Espera 1 segundo antes de repetir el bucle.

IMPORTANTE: Revise bien las conexiones y si es posible refuerce las conexiones para que quede estable.

El tercer paso es comprobar si el relé hace activar la bomba de agua por medio del código y circuito que encontramos en esta parte.

Explicación código:

1.Definición de variable bombaAgua y le asigna el valor 8:

• Esto indica que la bomba de agua está conectada al pin digital 8 del Arduino.

2.Define dos variables de tipo unsigned long (se usa comúnmente para almacenar el resultado de la función millis(), la cual retorna el tiempo que el código actual ha estado corriendo, en milisegundos):

• tiempoAnterior: Almacena el tiempo anterior en milisegundos.
• intervalo: Especifica el intervalo de tiempo en milisegundos.

3. En la función setup(), se configura el pin de la bomba de agua como una salida:

• pinMode(bombaAgua, OUTPUT): Configura el pin bombaAgua como una salida para controlar la bomba de agua.

4.En la función loop(), se realiza el control de la bomba de agua por medio del relé:

• unsigned long tiempoActual = millis(): Obtiene el tiempo actual en milisegundos y lo guarda en la variable tiempoActual.
• if (tiempoActual - tiempoAnterior >= intervalo): Comprueba si ha pasado el tiempo especificado en intervalo desde la última vez que se activó la bomba de agua.
• Si se cumple la condición, se actualiza tiempoAnterior con el valor de tiempoActual y se ejecutan las siguientes instrucciones:digitalWrite(bombaAgua, !digitalRead(bombaAgua)): Cambia el estado del pin bombaAgua invertido utilizando digitalRead() y digitalWrite().digitalRead(bombaAgua) devuelve el estado actual del pin bombaAgua (HIGH o LOW).
• ! es el operador de negación, por lo que !digitalRead(bombaAgua) invertirá el estado actual del pin.
• digitalWrite(bombaAgua, !digitalRead(bombaAgua)) establece el estado del pin bombaAgua con el valor invertido, encendiéndolo si estaba apagado y viceversa.

IMPORTANTE: Revise bien las conexiones y si es posible refuerce las conexiones para que quede estable.

Video de como conectar un relé y bomba de agua: https://youtu.be/4KrkhyyxKEY

Nota: en los archivos adjuntos dejé un imagen de referencia en la conexión del relé.

El cuarto paso es comprobar si el código funciona con todo el sistema del circuito armado. (Finalmente son dos conectores los que si tienen que tener habilitados uno para el arduino y otro para la bomba)

Explicación del código:

1.Incluir las bibliotecas necesarias (visto anteriormente):

• LiquidCrystal.h: Esta biblioteca permite controlar pantallas LCD.
• DHT.h: Esta biblioteca permite interactuar con el sensor DHT11.

2. Definir variables (visto anteriormente):

• DHTPIN: Especifica el pin al que está conectado el sensor DHT11 = 9
• DHTTYPE: Especifica el tipo de sensor DHT .
• RELAY_PIN: Especifica el pin al que está conectado el relé o bomba de riego = 8
• ACTIVATION_TEMPERATURE: Especifica la temperatura de activación del riego. Si la temperatura leída es igual o superior a este valor, se activa el riego.
• RIEGO_ACTIVADO: Define un mensaje para indicar que el riego está activado.
• RIEGO_DESACTIVADO: Define un mensaje para indicar que el riego está desactivado.
• RIEGO_DURATION: Especifica la duración del riego en milisegundos (en este caso, 1 minuto).
• NEXT_READ_DELAY: Especifica el tiempo de espera entre las lecturas de temperatura (en este caso, 6 horas).

3.Crear el objeto de la clase LiquidCrystal llamada lcd:

Los números 2, 3, 4, 5, 6 y 7 en la declaración LCD (2, 3 , 4, 5, 6) representan los pines LCD conectados al arduino.

4.Crear el objeto de la clase DHT :

• dht(DHTPIN, DHTTYPE) inicializa el sensor DHT11 con el pin y el tipo de sensor especificados

5.Declara una variable lastRiegoTime de tipo unsigned long para almacenar el tiempo en milisegundos del último riego realizado.

6.En la función setup(), se llevan a cabo las configuraciones iniciales:

• lcd.begin(16, 2): Inicializa la pantalla LCD .
• dht.begin(): Inicializa el sensor DHT11.
• pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT): Configura el pin RELAY_PIN como una salida para controlar el relé o bomba de riego.
• digitalWrite(RELAY_PIN, LOW): Asegura que la bomba esté apagada al inicio configurando el pin RELAY_PIN en estado bajo (LOW).

7.En la función loop(), se realiza el control del riego basado en la temperatura leída:

• float temperatura = dht.readTemperature(): Lee la temperatura del sensor DHT11 y la guarda en la variable temperatura.
• Si la temperatura es igual o superior a la temperatura de activación (ACTIVATION_TEMPERATURE), se activa el riego:`digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH)

NOTA: para el buen funcionamiento del código primero conectar el arduino antes que la bomba

NOTA: Al ejecutar el código primero aparece un error en la lectura de la temperatura porque el sensor se demora en leer la temperatura, esperar unos segundos para que empiece a hacer la lectura correcta, ¿Por qué pasa esto? porque el arduino es generico por eso tienden a aparecer esos errores.

IMPORTANTE: dentro de la experimentación que se hizo en la realización de este proyecto se observó que colocar delay() para determinar algunos intervalos de tiempo bota muchas veces errores dentro del funcionamiento, lo que hace que no se cumpla fidedignamente al código, pero se hayó una solución para ello.

Al utilizar millis() en lugar de la función delay(), evitas bloquear la ejecución del programa durante un período de tiempo determinado. Esto es importante porque, cuando usas delay(), el microcontrolador Arduino no puede realizar ninguna otra tarea mientras espera. En cambio, al utilizar millis() y una lógica basada en el tiempo, puedes realizar múltiples tareas o acciones en paralelo.

Ten en cuenta que puedes adaptar este sistema a cualquier estructura que se ajuste a tus necesidades, etc

Adjunto algunas fotos de como quedo el circuito, la colocación de la manguera para distribuir el agua dentro y todos los elementos juntos para que puedas tener una guía de como hacer el tuyo.