4.10 Proyecto: Sistema de Riego Automático
¡Atención! No desborde el agua de las piscinas de plástico en los experimentos. Derramar agua sobre otros sensores puede causar no solo un cortocircuito que perturbe las operaciones normales, sino también generación de calor e incluso explosión. ¡Tenga mucho cuidado! Especialmente para los usuarios más jóvenes, opere con sus padres. Para garantizar la seguridad, obedezca las guías y las normas de seguridad.
En este proyecto, estimulamos el riego a través de una bomba de agua controlada por un módulo de relé. Además, también determinamos si hay agua en la piscina a través del sensor de nivel de agua y detectamos la humedad del suelo mediante el sensor de humedad del suelo. De esta manera, el sistema será más inteligente en el control de la bomba de agua.
4.10.1 Diagrama de Flujo
4.10.2 Sistema de Bombeo de Agua
Descripción:
En este experimento, utilizamos la placa de desarrollo ESP32 para encender/apagar la bomba de agua mediante un módulo de relé. Una bomba eleva agua y transporta líquidos, y generalmente se combina con un módulo de relé en su uso.
Aquí, conectamos el módulo de relé y la bomba a la placa ESP32, y programamos para encender o apagar remotamente la bomba cambiando el estado del relé. Para ello, determinamos el estado del relé de acuerdo con el valor de salida del módulo o un tiempo preestablecido.
Módulo de Relé:
En su uso, se utiliza a menudo en la gestión de alta tensión y corriente de carga, por ejemplo, motores, sensores de alta corriente y luces de alta potencia.
Normalmente Abierto (NO): Este pin está normalmente abierto, a menos que se reciba una señal por el pin de señal del relé. Por lo tanto, los pines comunes están desconectados a través del pin NC y conectados a través del pin PLACE_HOLDER_28.
Contacto Común (COM): Este pin se conecta a otros módulos, por ejemplo, bomba de agua.
Bomba de Agua:
Normalmente Cerrado (NC): El pin NC está conectado con el pin COM para formar un circuito cerrado. Utiliza la placa ESP32 para controlar el cierre y la desconexión del módulo de relé.
Parámetros:
Voltaje de alimentación: 5V
Corriente estática: 2mA
Voltaje máximo de contacto: 250VAC/30VDC
Corriente máxima: 10A
Diagrama Esquemático:
Diagrama de Cableado:
Atención: Conecte el amarillo a S (Señal), el rojo a V (Alimentación) y el negro a GND. ¡No los invierta!
Código de Prueba:
Resultado de la Prueba:
Después de cargar el código, el dispositivo bombeará agua una vez.
En este experimento, la bomba de agua se automatiza, reduciendo el tiempo y el esfuerzo de la operación manual y mejorando la eficiencia. Por lo tanto, este sistema de bombeo de agua se utiliza ampliamente en la producción agrícola y el tratamiento de agua.
4.10.3 Sistema de Riego Automático
Descripción:
En este experimento, implementamos un sistema de riego inteligente mediante un sensor de humedad del suelo, un sensor de nivel de agua, un módulo de relé y una bomba de agua. Conectamos los dos sensores a la placa de desarrollo ESP32 y programamos para leer sus valores de salida para controlar el relé y la bomba de agua.
Si el suelo está muy seco, el relé se encenderá para controlar la bomba de agua para regar las plantas; y si el nivel del agua es demasiado bajo, la bomba de agua no podrá funcionar y el zumbador emitirá una alarma. De esta manera, el riego de las plantas y el control del nivel del agua se automatizan, lo que aumenta la eficiencia de la producción y reduce el tiempo y el esfuerzo de las operaciones manuales.
Diagrama de Cableado:
Conecte el módulo de relé a io25; conecte su pin NC al GND (negro) en io2.
Bomba de agua:
Conecte el cable rojo a POWER 3V3 de la placa
Conecte el cable negro (GND) al pin COM del relé
Conecte el sensor de humedad del suelo a io32
Conecte el sensor de nivel de agua a io33
Atención: Conecte el amarillo a S (Señal), el rojo a V (Alimentación) y el negro a GND. ¡No los invierta!
Código de Prueba:
Flujo de Código:
Código:
Inicialice y limpie la pantalla LCD, encienda la retroiluminación de la LCD. Defina dos variables como los valores detectados del sensor.
Asigne los dos valores de sensor leídos a esas variables.
Muestre estos valores en la LCD.
Si el valor del nivel de agua es inferior a 700 o el valor de humedad del suelo es inferior a 1200, el zumbador emitirá una alarma.
Cuando el valor de humedad del suelo es inferior a 1200 pero el valor del nivel de agua es superior a 700, la bomba de agua regará automáticamente la granja.
Código completo:
Resultado de la Prueba:
LCD 1602 mostrará los valores actuales de humedad del suelo y nivel de agua. Cuando la humedad detectada es inferior al umbral establecido, implica que el suelo está árido y el riego comienza automáticamente.
Cuando el nivel de agua detectado es inferior al umbral establecido, el sistema de bombeo de agua no funciona y el zumbador emite una alarma para notificar que el agua es insuficiente.
Presione el botón para detener la alarma.
En resumen, hemos logrado un sistema de riego automático analógico en este proyecto, que controla inteligentemente el encendido y apagado de la bomba de agua según el nivel del agua. En la aplicación, este sistema se utiliza generalmente para el hogar y la producción agrícola.
4.10.4 Preguntas Frecuentes
P: ¿Son impermeables los módulos?
R: El módulo de relé no lo es, pero la bomba de agua sí. El grado de impermeabilidad de la bomba de agua es IP68.
P: La placa ESP32 se reinicia cuando la bomba de agua funciona.
R: Cuando la bomba de agua funciona, se requiere más corriente que otros módulos, por lo que el voltaje y la corriente pueden fluctuar en el circuito. A veces, las fluctuaciones pueden ser demasiado fuertes, lo que provoca un reinicio debido a un voltaje y una corriente extremadamente bajos en la placa de desarrollo ESP32.
Al operar la bomba de agua, siga el código de ejemplo:
P: ¿No bombea agua?
R: Se requieren varias operaciones de bombeo para llenar la bomba de agua antes de usarla. Estos bombeos iniciales en realidad no extraen el agua, sino que introducen suficiente agua en la bomba. Solo después de que la bomba esté llena se puede extraer el agua. Así que primero estamos llenando, no bombeando.