Centralina Serra Automatica V1.0

Ciao Ragazzi siamo arrivati ad un quarto del percorso intrapreso tempo fa quando decisi di iniziare, sul mio canale Youtube e su questo blog, una serie di video dedicati ad Arduino Uno.

Oggi vi presento il venticinquesimo progetto della serie 100 Progetti con Arduino Uno. Una piccola centralina per la gestione automatizzata della vostra serra.

Io non ho mai posseduto ne un orto, ne un giardino e ne tanto meno una serra. Ma ho sempre desiderato averne una. Purtroppo per motivi di spazio e di tempo non ho mai proto a costruirne o comprarne una. Forse in futuro…

Premetto di non aver mai fatto ne giardinaggio ne di aver mai lavorato in un orto quindi mi scuso in anticipo se in quest’articolo potrei commettere qualche grave errore! 🙂

Cosa serve ad una Serra?

Nell’immaginare una serra automatica ho cercato di pensare alle 4 cose fondamentali che in una coltivazione indoor, per esempiop debba possedere:

1. Un controllo delle luci per la simulazione giorno-notte (superfluo per una serra o un orto);
2. La gestione della ventilazione in base alla temperatura interna e all’umidità;
3. La gestione dell’innaffiatura automatica del terreno o della pianta in genere;
4. Infine il controllo della concimatura.

Ho chiamato il progetto Serra Versione 1.0 questo perché in futuro ho in mente di inserire nuove funzioni al codice rendendolo sempre più complesso. Ma non sto adesso a spiegarvi come!

Il cuore del progetto è la scheda Arduino Uno, anche se per sfruttare al meglio sistema ed avere più ingressi dove collegare tanti sensori, forse sarebbe meglio utilizzare una scheda Arduino Mega.

Un modulo molto importate che dobbiamo utilizzare per il corretto funzionamento della serra è il DS1307, che è un RTC (Real Time Clock) e ci servirà per avere un orologio di sistema.

Come sensore ambientale ho scelto un DHT11. Un sensore digitale che fornisce informazioni su temperatura e l’umidità. Costa pochissimo e per nostro scopo si adatta bene.

Per rilevare l’umidità del terreno ho scelto un sensore capacitivo a forchetta. Anche in questo il costo è irrisorio e il dovere suo lo fa.

Non ve lo consiglio tantissimo però, visto che a lungo termine i contatti della forchetta si consumano se il PH del terreno risultasse troppo acido oppure troppo basico. Ne esiste una versione più resistente con i contatti in Solder-Mask. Scegliete quella che forse è migliore.

Un modulo a 4 relè servirà per pilotare la pompa per l’innaffiatura, le luci, la ventola per l’areazione della serra e il motore per la concimatura. Infine il classico display LCD I2C da 4 righe e 20 colonne per visualizzare tutte le info.

Lista dei componenti utilizzati e altro

• Arduino Uno Rev3 o compatibile;
• Modulo RTC DS1307;
• Modulo ambientale DHT11;
• Display 20×4 I2C;
• Sensore umidità terreno a forchetta V1.0;
• Sensore umidità terreno con Solder-Mask v1.2;
• Breadboard 400 punti;
• Cavi Dupont;
• Kit 37 Sensori Elegoo;
• Kit Arduino Advanced Elegoo.

Schema di collegamento a blocchi

Quando lo alimentiamo l’Arduino sul display compariranno per circa una decina di secondi le info sul sistema e un po’ di pubblicità (concedetemi almeno questa). Subito dopo verrà visualizzata la schermata di controllo generale.

Nome del programma installato nella board, data e ora corrente, info su umidità relativa e temperatura.

Le scritte L V I C corrispondono ai quattro relè per il controllo di luci, ventola d’areazione, pompa per l’innaffiatura e motore per la concimatura. Quando sotto di essi trovate una X vuol dire che il relè e spento. Se trovate la lettera O vuol dire che il relè è accesso. Nel codice, se non vi piacciono questi simboli potete pure cambiarli.

Come si comporta la centralina?

Le luci si attivano con un timer impostabile da codice. Selezionate ora e minuti sia di accensione che di spegnimento ed ogni giorno si accenderanno in automatico. La ventilazione invece parte quando la temperatura supera una certa soglia che per isteresi si spegnerà ad una seconda soglia di un grado più bassa.

L’innaffiatura si attiva quando il grado di umidità del terreno risulterà basso. Qui dovrete fare dei test e selezionare un valore più consono al vostro sistema.

int Val_Forchetta_01;
int Val_Hum_Att = 511;
void Idro(){
  Val_Forchetta_01 = analogRead(A0);
  Serial.println(Val_Forchetta_01);
  if(Val_Forchetta_01 > Val_Hum_Att){
    digitalWrite(Rele_Idro, LOW);
    Serial.println("-- Innaffiatura attivata");
    lcd.setCursor(4, 3);
    lcd.print("O");
    }
   else{
    digitalWrite(Rele_Idro, HIGH);
    lcd.setCursor(6, 3);
    lcd.print("X");
    }
  }

Infine la concimatura è anch’essa a tempo si attiva per pochi secondi ogni giorno ma potete decidere di attivarla un giorno si ed uno no. Insomma grazie al timer ci si può sbizzarrire. In futuro, come vi dicevo prima, inserirò nuove funzioni al progetto. Forse un menù che permetterà impostare tutti i parametri di controllo direttamente dal display.

Quando scaricate i codici dal link in basso sotto il form del video, scompattando il file zip ricordatevi di copiare le librerie presenti nella vostra cartella librerie (come sempre), altrimenti se aprite il programma e provate a caricarlo vi darà errore.

Aprite il file nominato Progetto_025 tutti gli altri file si apriranno insieme.

Scarica lo sketch da questo link:
Progetto_025

Tutti i file compressi disponibili per il download, sono stati realizzati utilizzando il software IZArc. Il software è totalmente gratuito e scaricabile da qui. Per una corretta estrazione dei file, Vi consiglio di scaricarlo.

Nella sezione 100 Progetti con Arduino Uno puoi trovare articoli simili con file sorgenti liberamente scaricabili.

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