3 modi per pianificare automaticamente il sistema di irrigazione utilizzando il microcontrollore

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L'irrigazione è definita come l'applicazione artificiale di acqua alla terra o al suolo. Il processo di irrigazione può essere utilizzato per la coltivazione di colture agricole durante l'arco di precipitazioni inadeguate e per il mantenimento dei paesaggi. Un sistema di irrigazione automatico fa il funzionamento di un sistema senza richiedere il coinvolgimento manuale delle persone. Ogni sistema di irrigazione come goccia a goccia, irrigatore e superficie viene automatizzato con l'aiuto di elettrodomestici e rilevatori come computer, timer , sensori e altri dispositivi meccanici.

Sistema di irrigazione automatico

Sistema di irrigazione automatico



Un sistema di irrigazione automatico svolge il lavoro in modo abbastanza efficiente e con un impatto positivo sul luogo in cui è installato. Una volta installato in campo agricolo, la distribuzione dell'acqua a colture e vivai diventa agevole e non necessita di alcun supporto umano per eseguire le operazioni in modo permanente. A volte l'irrigazione automatica può essere eseguita anche utilizzando apparecchi meccanici come vasi di terracotta o sistemi di irrigazione in bottiglia. È molto difficile implementare sistemi di irrigazione perché sono molto costosi e complessi nella loro progettazione. Prendendo in considerazione alcuni punti fondamentali dal supporto di esperti, abbiamo implementato alcuni progetti sul sistema di irrigazione automatica utilizzando diverse tecnologie.


In questo articolo, stiamo descrivendo circa tre tipi di sistemi di irrigazione che funzionano automaticamente e ogni sistema è un avanzamento del precedente mentre passiamo dal primo sistema al successivo e così via.



1. Sistema di irrigazione automatico sulla rilevazione del contenuto di umidità del suolo

Circuito del sistema di irrigazione automatico di www.edgefxkits.com

Circuito del sistema di irrigazione automatico di www.edgefxkits.com

Il progetto del sistema di irrigazione automatico sul rilevamento dell'umidità del suolo è inteso per lo sviluppo di un sistema di irrigazione che accende o spegne le pompe sommerse utilizzando relè per eseguire questa azione sul rilevamento del contenuto di umidità del suolo. Il vantaggio principale dell'utilizzo di questo sistema di irrigazione è quello di ridurre le interferenze umane e garantire un'irrigazione adeguata.

Il microcontrollore funge da blocco principale dell'intero progetto e un blocco di alimentazione viene utilizzato per fornire alimentazione di 5 V all'intero circuito con l'aiuto di un trasformatore, un circuito raddrizzatore a ponte e un regolatore di tensione. Il Il microcontrollore 8051 è programmato in modo tale da ricevere il segnale di ingresso dal materiale di rilevamento che consiste in un comparatore per conoscere le condizioni variabili dell'umidità nel terreno. L'OP-AMP che viene utilizzato come comparatore funge da interfaccia tra il materiale di rilevamento e il microcontrollore per trasferire le condizioni di umidità del suolo, vale a dire umidità, secchezza, ecc.

Diagramma a blocchi dell

Diagramma a blocchi dell'irrigazione basata sul contenuto di umidità del suolo

Una volta che il microcontrollore ottiene i dati dal materiale di rilevamento, confronta i dati come programmato in un modo che genera segnali di uscita e attiva i relè per il funzionamento della pompa sommersa. La disposizione di rilevamento viene eseguita con l'aiuto di due barre metalliche rigide che vengono inserite nel campo agricolo a una certa distanza. Le connessioni richieste da queste aste metalliche sono interfacciate alla centralina per il controllo del funzionamento della pompa in base al contenuto di umidità del suolo.


Questo sistema di irrigazione automatico può essere ulteriormente migliorato utilizzando una tecnologia avanzata che consuma energia solare da pannelli solari .

2. Sistema di irrigazione automatico ad energia solare

Circuito del sistema di irrigazione automatica ad energia solare di https://www.edgefxkits.com/

Circuito del sistema di irrigazione automatico alimentato a energia solare da www.edgefxkits.com

Nella figura sopra, l'alimentazione delle utility è necessaria per far funzionare il sistema. Come estensione del sistema sopra discusso, questo sistema utilizza pannelli solari per alimentare il circuito. In campo agricolo, il corretto utilizzo del metodo di irrigazione automatica è molto vitale a causa di alcune carenze del mondo reale come la scarsità di acqua del serbatoio terrestre e la scarsità di precipitazioni. Il livello dell'acqua (la falda freatica) si sta abbassando a causa della continua estrazione di acqua dal terreno e quindi gradualmente si ha una scarsità d'acqua nelle zone agricole trasformandole lentamente in terre aride.

Nel sistema di irrigazione di cui sopra, l'energia solare generata dai pannelli solari viene utilizzata per il funzionamento della pompa di irrigazione. Il circuito comprende sensori di umidità costruiti utilizzando OP-AMP IC . L'OP-AMP viene utilizzato come comparatore. Due fili di rame rigidi vengono inseriti nel terreno per sapere se il terreno è umido o secco. UN circuito del regolatore di carica serve per caricare le celle fotovoltaiche per fornire l'energia solare all'intero circuito.

Diagramma a blocchi del sistema di irrigazione automatica ad energia solare

Diagramma a blocchi del sistema di irrigazione automatica ad energia solare

Un sensore di umidità viene utilizzato per rilevare le condizioni del suolo, per sapere se il terreno è umido o secco, ei segnali di ingresso vengono quindi inviati al microcontrollore 8051, che controlla l'intero circuito. Il il microcontrollore è programmato utilizzando il software KEIL . Ogni volta che le condizioni del suolo sono 'asciutte', il microcontrollore invia comandi a il driver del relè e il motore si accende e fornisce acqua al campo. E, se il terreno si bagna, il motore si spegne.

I segnali che vengono inviati dai sensori al microcontrollore attraverso l'uscita del comparatore operano sotto il controllo di un programma software che è memorizzato nella ROM del microcontrollore. Il display LCD visualizza le condizioni della pompa (accesa o spenta) interfacciata al microcontrollore.

Questo sistema di irrigazione automatico può essere ulteriormente migliorato utilizzando Tecnologia GSM per ottenere il controllo sull'operazione di commutazione del motore.

3. Sistema di irrigazione automatico basato su GSM

Al giorno d'oggi i contadini stanno lottando duramente nei campi agricoli 24 ore su 24. Fanno il loro lavoro sul campo nella sezione mattutina e irrigano la loro terra durante la notte con intervalli intermittenti. Il compito di irrigare i campi sta diventando piuttosto difficile per gli agricoltori a causa della mancanza di regolarità nel loro lavoro e della loro negligenza perché a volte accendono il motore e poi dimenticano di spegnersi, il che può portare allo spreco di acqua. Allo stesso modo, dimenticano persino di accendere il sistema di irrigazione, il che porta nuovamente a danni alle colture. Per superare questo problema, abbiamo implementato una nuova tecnica utilizzando Tecnologia GSM , che viene spiegato di seguito.

Sistema di irrigazione automatico basato su GSM

Sistema di irrigazione automatico basato su GSM

Il sistema di irrigazione automatica GSM Based è un progetto in cui otteniamo tramite SMS lo stato di aggiornamento dell'operazione svolta nei campi agricoli con l'ausilio di un modem GSM. Possiamo anche aggiungere altri sistemi come Display LCD , web cam e altro dispositivi controllati intelligenti . In questo progetto, stiamo usando i LED a scopo di indicazione.

In questo progetto, stiamo utilizzando il sensore di umidità del suolo che viene utilizzato per rilevare il livello di umidità nel - per sapere se è asciutto o bagnato. Il sensore di umidità è interfacciato con il microcontrollore. I segnali di dati in ingresso dal sensore di umidità vengono inviati al microcontrollore e in base a questo attiva il Motore a corrente continua e accende il motore con l'aiuto di un driver del motore. Dopo che il terreno si bagna, il motore si spegne automaticamente. Lo stato dei campi agricoli può essere conosciuto dall'indicazione del Diodo a emissione luminosa (LED) oppure tramite il messaggio inviato al modem GSM posto nel campo. Contemporaneamente è possibile inviare messaggi tramite cellulare a kit tramite modem GSM. Pertanto, il motore di irrigazione può essere controllato utilizzando un cellulare e un modem GSM.

Questi sono i tre sistemi di irrigazione che utilizzano tecnologie diverse, utili per chi lavora molto nei campi agricoli.