PROYECTO Nº 1: Riego automático de una planta

Aprende a construir y programar un sistema de riego automático para una planta pequeña utilizando los componentes del Maker Control Kit y el Maker Kit 1 o el sensor de humedad  y un servo.

Primero, utiliza el sensor de humedad del suelo para medir la humedad de la tierra. Luego, utiliza el valor obtenido para indicar en qué momento el sistema debe regar la planta. ¡Es muy sencillo!

Ejercicio 1.1 - Mide la humedad de la tierra

Utiliza el sensor de humedad del suelo y la placa controladora Build&Code 4in1 para medir la humedad que tiene la tierra. Así sabrás cuándo la planta tiene suficiente agua y cuándo no.

NIVEL DE DIFICULTAD: Principiante.

DURACIÓN DEL EJERCICIO:  20 min.

MATERIALES:

  • 1 Sensor de humedad del suelo
  • 1 Planta (de tamaño pequeño)
  • 1 Placa controladora Build&Code 4in1
  • 1 Cable USB – Micro USB
  • Ordenador

¿Qué es un sensor de humedad del suelo?

Un sensor de humedad del suelo es un pequeño sensor que mide la humedad que tiene la tierra con la que está en contacto. Luego de hacer la medición, emite una señal analógica proporcional a la humedad que tiene la tierra.

El sensor de humedad del suelo se utiliza introduciendo sus dos puntas doradas en la tierra, hasta que la superficie dorada quede totalmente cubierta por la tierra.

CONEXIONES:

Conecta el sensor de humedad del suelo al puerto analógico A0 de la placa controladora Build&Code 4in1.

Para guiarte, mira los colores de los cables y los colores de los terminales de la placa controladora Build&Code 4in1. Cada cable debe ir conectado a su color.

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN:

El programa consiste en ver en el ordenador cuál es el valor de la humedad que tiene la tierra. Debe ser un valor entre 0 y 100.

El sensor de humedad medirá la humedad de la tierra en un valor entre 0 y 1023. Entonces, debes buscar un equivalente a este número en la escala de 0 a 100. Para hacerlo, usa la siguiente fórmula:

Valor máximo del sensor / Valor máximo de la nueva relación = Valor de relación

1023 / 100 = 10,23

En el programa usarás la siguiente fórmula:

Lectura del sensor de humedad / 10,23 = Valor con una relación de 0 a 100

Puedes realizar esta actividad utilizando los software IDE Arduino y con programación por bloques como MBlock o Bitbloq. Si necesitas ayuda para empezar con ellos puedes visitar nuestra página de primeros pasos.

A continuación encontrarás un código de ejemplo para cada software.

Abre el programa Arduino y, una vez en él, copia el siguiente programa:

int PortSoil = A0, SoilSensor; // Puerto analógico del sensor de humedad del suelo; Variable de lectura de datos a escala 0 a 1023.
float Moisture; // Valor de la humedad de la tierra a escala de 0 a 100

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin (9600); // Configuración de lectura de valores
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  SoilSensor = analogRead (PortSoil); // Lectura de valores del sensor a escala de 0 a 1023
  Moisture = (SoilSensor / 10.23); // Guardado y conversión de los valores a escala de 0 a 100
  Serial.println(Moisture); // Mostrar en la pantalla los valores de humedad de la planta en una escala de 0 a 100
}

Configura y carga el código. Si tienes algún problema consulta nuestra página de primeros pasos.

Abre el programa y, una vez en él copia el siguiente código:

Carga el código y clic en la bandera verde para ejecutarlo.

Si tienes algún problema consulta nuestra página de primeros pasos.

Accede al software Bitbloq. Abre el programa y, una vez en él, copia el siguiente código:

Hardware

Software

Configura y carga el código, siguiendo las instrucciones indicadas en el documento de Primeros Pasos de la placa Build&Code 4in1.

MEDICIÓN:

Una vez que el sensor de humedad del suelo esté conectado a la tierra y a la placa controladora Build&Code 4in1, y que el programa se encuentre cargado en la placa, mide la humedad de la tierra sin regar la planta. Haz la medición durante algunos días, sin echarle agua, y apunta el valor que indique el sensor de humedad.

Cuando tengas apuntado el valor, riega la planta manualmente, sin echar agua sobre el sensor de humedad. Vuelve a medir la humedad de la tierra y apunta este nuevo valor.

RESULTADO DEL EJERCICIO:

Ahora que tienes apuntados los valores indicados por el sensor de humedad del suelo, sabes cuándo es necesario regar la planta y cuándo no.

Realiza el ejercicio 1.2. para construir el sistema de riego automático.

Ejercicio 1.2 - Crear sistema de riego automático

Luego de poner en práctica el ejercicio 1, construye el sistema de riego automático. Utilizarás los valores obtenidos por el sensor de humedad del suelo en el ejercicio 1 para saber cuándo es necesario regar la planta y cuándo no.

MATERIALES:

  • 1 Sensor de humedad del suelo
  • 1 Planta (de tamaño pequeño)
  • 1 Servomotor
  • 1 LED Blanco
  • Material para hacer la estructura de riego
  • Adhesivo
  • 1 Vaso de plástico
  • 1 Placa controladora Build&Code 4in1
  • 1 Cable USB – Micro USB
  • Ordenador

NIVEL DE DIFICULTAD: Principiante.

DURACIÓN DEL EJERCICIO:  60 min.

CONEXIONES:

  1. Conecta el sensor de humedad del suelo al puerto analógico A0 de la placa controladora Build&Code 4in1.
  2. Conecta el LED blanco al puerto digital 4 de la placa controladora Build&Code 4in1.
  3. Conecta el servomotor al puerto digital 9 de la placa controladora Build&Code 4in1. La correspondencia de los colores para hacer la conexión del servomotor con la placa Build&Code 4in1 es: marrón – negro, rojo – rojo y naranja – amarillo.

Para guiarte, mira los colores de los cables y los colores de los terminales de la placa controladora Build&Code 4in1. Cada cable debe ir conectado a su color.

CONSTRUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA:

Para construir el sistema de riego usa palos de madera anchos y un vaso de plástico.

Descarga la guía rápida de montaje y sigue los pasos indicados para montar la estructura.

Teniendo en cuenta el funcionamiento del sistema, puedes crear otra estructura a tu gusto.

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN:

El programa consiste en activar el sistema de riego automático, siguiendo la señal emitida por el sensor de humedad del suelo.

Si la señal muestra un valor por debajo del valor que indica que la planta necesita agua, se activará el sistema de riego automático.

Si la señal muestra un valor por encima del valor que indica que la planta tiene suficiente agua, el sistema de riego automático se desactivará.

Puedes realizar esta actividad utilizando los software Arduino IDE o de programación por bloques MBlock,  Bitbloq o similares. A continuación encontrarás el código de necesario para cada software.

Abre el programa Arduino y, una vez en él, copia el siguiente programa:

#include <Servo.h>
int PortSoil = A0, SoilSensor; // Puerto analógico del sensor de humedad del suelo; Variable de lectura de datos a escala 0 a 1023.
float Moisture; // Valor de la humedad de la planta a escala de 0 a 100
int LED = 4; // Puerto digital del LED
int Degree ; // Variables de los grados del servomotor
Servo motor1; // Declarar el servomotor como motor1

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin (9600); // Configuración de lectura de valores
  motor1.attach (9); // Puerto digital pwm 9 donde está conectado el servomotor 1
  Degree = 15; // Servomotor a 15º
  motor1.write (Degree); //
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  SoilSensor = analogRead (PortSoil); // Lectura de valores del sensor a escala de 0 a 1023
  Moisture = (SoilSensor / 10.23); // Guardado y conversión de los valores a escala de 0 a 100
  Serial.println(Moisture); // Mostrar por pantalla los valores de humedad de la planta a una escala de 0 a 100.
  if(Moisture < 50) // Si el valor de Moisture es inferior a 50
  {
    digitalWrite (LED, HIGH); // LED = ON
    for(int x=0; x<25; x++) // Mover 25 veces el servomotor con un intervalo de 5 grados cada 0.1 segundos para que el vaso vierta el agua.
    {
      motor1.write(Degree); // Servomotor = grados de Degree
      Degree = Degree+5; // Degree augmente +5 grados
      delay(100); // Espera de 0.1 segundos
    }
    delay (2000); // Espera de 2 segundos
    Degree = 15; // Degree es igual a 15 grados
  }
  else // Si la lectura de Moisture es superior a 50
  {
    motor1.write(15); // Servomotor a 15 grados
    digitalWrite (LED, LOW); // LED = OFF
  }
}

Configura y carga el código. Si tienes algún problema consulta nuestra página de primeros pasos.

Abre el programa y, una vez en él copia el siguiente código:

Carga el código y súbelo Arduino para que se ejecute sin necesidad de PC

Si tienes algún problema consulta nuestra página de primeros pasos.

Accede al software Bitbloq. Abre el programa y, una vez en él, copia el siguiente código:

Hardware

Software

Configura y carga el código, siguiendo las instrucciones indicadas en el documento de Primeros Pasos de la placa Build&Code 4in1.

RESULTADO DEL EJERCICIO:

Al obtener las lecturas del sensor de humedad del suelo sabes cuándo la planta necesita agua y cuándo tiene suficiente. Con el sistema de riego automático, riega la planta cuando sea necesario. ¡Ya tienes tu propio sistema de riego automático!

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