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Sistema di irrigazione con Arduino

Ciao a tutti!

Questo progetto è dedicato a chi ha delle piante sul balcone di cui si dimentica facilmente... (come me...)
Infatti si sa che i vegetali non amano essere irrigati "quando ci ricordiamo di farlo", soprattutto nei mesi estivi e con il caldo di questi giorni.

Ed è per questo che ho pensato di costruirmi un innaffiatoio automatico che potesse rimanere isolato dalla corrente elettrica e dall'acqua corrente.

In pratica ho messo un pannellino solare per tenere carica una batteria, ed un Arduino dotato di modulo RTC, ad un'ora prefissata, attiverà una piccola pompa che prelevando acqua da un bidoncino innaffierà le piante.

Ecco delle foto della mia realizzazione:












Vediamo ora come realizzare il tutto:

i componenti necessari sono:

  • Scheda Arduino (io ho usato la Uno, ma vanno bene anche altri modelli)
  • Modulo RTC DS1307 (link eBay
  • Pannellino solare da minimo 10w (link eBay)
  • Modulo DC/DC step down converter (link eBay)
  • Batteria al piombo da 6v (link eBay)
  • 1 Pompa a 6v
  • 1 Mosfet IRLZ44N (link eBay)
  • 1 fusibile da 4A (facoltativo ma consigliato)
  • 2 interrutori (1 solo se montato modulo bluetooth)
  • 3 resistenze da 10kohm
  • 1 diodo
  • Breadboard o millefori
  • Cavetteria varia
  • Modulo bluetooth HC06 (opzionale)

Ecco lo schema per assemblare il tutto:

Ecco alcuni dati del sistema:


  • Efficienza modulo DC/DC step down (lm2596): tra il 70 e il 92%
  • Assorbimento massimo della pompa misurato: circa 2A a 6.5V
  • Pannello solare:
    • Potenza di picco (pmax): 10W 
    • Tolleranza di potenza: 0/+5W 
    • Tensione a Pmax (Vmp): 16.50V 
    • Corrente a Pmax (Imp): 0.61A 
    • Tensione di circuito aperto (Voc): 20V 
    • Corrente di corto circuito (Isc): 0.70A 
    • Tensione massima di sistema: IEC: 1000 / UL: 600 
    • Rating massimo di fusione: 15A 
    • Efficienza cella: 13.70% 
    • Efficienza modulo: 9.84%


Ora che abbiamo collegato il tutto possiamo procedere a caricare lo sketch seguente nel nostro Arduino:





Questo è tutto!
Per qualsiasi domanda o approfondimento lasciate pure un commento qui sotto,

Ciao!
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36 commenti:

  1. Bella idea!mi piace molto,provo a farlo pure io.
    Ringrazio per la visione.

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  2. Vorrei portare questo progettino all'esame di stato ti posso lasciare un email magari mi dai qualche consiglio

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    1. Scrivi pure qui, può essere di aiuto anche ad altri, ciao!

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    2. Scrivimi pure su un social, clicca sui loghi sulla barra a lato

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  3. Ciao Daniele, vorrei sapere se la batteria al piombo è pericoloso tenerla al sole in balcone. Ciao e grazie,
    Maria

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  4. Ciao, sicuramente é meglio non tenerla esposta direttamente, c'é da dire che sono presenti in centraline di allarme anch'esse sui balconi ad esempio. In ogni caso puoi trovare i limiti di temperatura sul datasheet della batteria stessa.
    Ciao!

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  5. Ciao Daniele, volevo solo una piccola informazione, da quanto deve essere il diodo di potenza? grazie Nicholas

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    1. Ciao, un diodo schottky da 3 Ampere va benissimo.

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    2. grazie, ma quanti Volt va messo?? io ne ho trovati da 40 Volt. è troppo?? grazie ancora...

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    3. Si va benissimo, 40 volt é la tensione di rottura.

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  6. Ciao Daniele, ora che ho collegato tutto come faccio per portare il programma sull'arduino?? e a impostare l'ora della partenza dove devo modificare?? grazie

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    1. Ciao Nicholas, devi scaricare l'IDE di Arduino dal sito www.arduino.cc, poi copi il programma che trovi in questo articolo è lo incolli nell'IDE di Arduino. Colleghi il cavo e fai download. Per impostare l'ora devi togliere le due // prima della riga "RTC.adjust....etc" metti la data e l'ora giusta. Infine rimetti le // e ricarichi di nuovo il codice.

      Ciao

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    2. ciao mi dice questo errore,}#include come mai? come faccio a programmare il l'ora in cui parte arduino?? scusa se faccio magari domande banali, ma è la prima volta che faccio questo progetto... grazie tante....

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    3. Se provi a caricarlo senza modificare nulla ti da errore?

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  7. si, mi dice errore durante la compilazione

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    1. Devi scaricare ed installare la libreria "RTClib.h" che trovi a questo link

      https://github.com/adafruit/RTClib

      Per installarla utilizza i comandi che trovi nel menu dell'IDE di Arduino

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  8. Salve, avresti voglia di scrivermi brevemente la descrizione del funzionamento?
    Perchè vorrei portarlo alla maturità insieme ad altri progetti (sempre riguardanti arduino) e prima di realizzarlo e comprare i componenti vorrei sapere più o meno come funziona e in breve la funzione dei componenti. Grazie infinite in anticipo. Di seguo da 3 anni e non mi hai mai deluso!! :)

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    1. Ciao, il funzionamento é il seguente:

      Il pannello solare, tramite il modulo DC/DC step down, tiene in carica la batteria che serve a rendere autonomo (per la parte elettrica) il sistema.
      Ad Arduino é collegato un modulo RTC che fornisce su richiesta data ed ora al microcontrollore. Questo permette, ad un'orario impostato, di attivare una pompa (pilotata da un mosfet) per irrigare le piante.
      Infine é presente un modulo Bluetooth per ricevere informazioni dal sistema (tensione della batteria, etc.)

      Ciao!

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  9. Ciao Daniele e complimenti per questo tuo progetto.
    Sono intenzionato a riprodurre il tuo progetto semplificando qualche passaggio, tipo:
    vorrei irrigare in base alla percentuale di umidità del terreno ( sensori di umidità ) ma solo dopo un certo orario. Inoltre vorrei seguire il tutto via web.
    Vorrei irrigare 3 tipologie di piante con 3 pompe differenti
    Credi sia possibile la realizzazione?

    Grazie in anticipo per un tuo consulto

    Dino

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  10. Ciao Dino, certo che è possibile.
    La parte piu complicata per me sarebbe la gestione da pagina web, ma questo perché non ho molta esperienza in proposito.
    Per il resto tieni conto che un modulo Wifi potrebbe avere un consumo non irrisorio.

    Fammi sapere, ciao!

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  11. Interessante progetto Daniele, vorrei capire però una cosa: il convertitore come lo hai regolato?
    Infatti credo che il pannello fotovoltaico produca tensioni variabili in un ampio range, quindi ti trovi sulla batteria tensioni altrettanto variabili.

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  12. Ciao, il regolatore da utilizzare dovrebbe garantire un'uscita costante a prescindere dall'ingresso.

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    Risposte
    1. Ciao, sono capitato qui per via di un progetto simile che sto costruendo.
      Non ho chiaro il voltaggio da impostare sullo step-down per far sì che si carichi correttamente la batteria 6v.
      Grazie!

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    2. Risposta velocissima! Grazie ancora!

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  13. Ciao Daniele, complimenti per il progetto. Ho in casa del materiale, e volevo chiederti se per usare una pompa 12V e una batteria a 12V cosa devo prevedere in più.

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    1. Tutto il resto va bene, perché il regolatore di Arduino può lavorare anche a 12v. Devi solo cambiare la resistenza nel partitore che ho usato per misurare la tensione della batteria, perché con 2 resistenze da 10k potrebbero arrivare 6/7 volt all'arduino.

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  14. Ciao Daniele
    scusami la domanda sciocca da neofita, se volessi mettere un sensore di pioggia o uno di quegli arnesi tipo soil mixture che si trovano in internet, che tramite relè interrompa il funzionamento della pompa, credi sia possibile se si come devo impostarlo all'interno dello sketch.

    Grazie

    Mimmo

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    Risposte
    1. Ciao, se vuoi interromperlo con un relè non c'è bisogno di modificare lo sketch ma puoi pilotare direttamente il relè con il segnale del sensore (ovviamente lavorando sull'elettronica), se invece non vuoi usare il relè allora va modificato lo sketch inserendo come condizione all'attivazione anche il valore adeguato proveniente dal sensore

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  15. Ciao non essendo molto bravo in questo campo volevo chiederti come si fa a inserire l'ora in cui si accende la pompa grazie

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    1. Ciao, ti consiglio di procedere con questo che è l'evoluzione del progetto
      https://www.danielealberti.it/2018/04/irrigazione-con-arduino-v2.html

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  16. ciao Daniele ottimo articolo, ma non ho capito come collegare il Mosfet IRLZ44N dal disegno sembra che è in corto, cioè che il gate dove è collegata la resistenza sia collegata sia al drain che al source o sbaglio? per conferma il Drain è diretto al motore mentre il gate dove è collegata la resistenza si collega direttamente al source, e giusto?

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  17. Il tutto finzione tramite app del telefono?

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  18. Quanto dura la batteria, innaffiando ogni giorno?

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