Sistema de riego portatil

¿Quién no se ha encontrado alguna vez con el dilema de qué hacer con las plantas cada vez que sales unos días de casa?

Bien, supongo que todos aquellos que no tienen plantas en casa o se han decidido por un cactus. El resto  encontrareis en esta entrada una solución que mezcla electrónica y un poco de bricolaje.

La idea es desarrollar un sistema de riego portátil capaz de aportar agua a nuestras macetas periódicamente o cuando la tierra esté seca. El montaje está basado en Arduino, aunque cualquiera que tenga un poco de experiencia con microcontroladores no tendrá problemas en adaptarlo a otro modelo.

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Este regador autónomo utiliza una bomba de agua alimentada por pilas para regar las plantas utilizando tres criterios diferentes:

El primero es regar periódicamente en un intervalo de tiempo que se puede configurar en el inicio.

El segundo es regar cuando la tierra de la maceta haya cruzado el umbral de humedad elegido.

El tercero combina los dos anteriores y riega en el intervalo de tiempo elegido y cada vez que la tierra esté más seca que el umbral elegido.

Para detectar el nivel de humedad, utiliza un par de cables que van pinchados en la tierra de la maceta.

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Los elementos principales que componen este regador autónomo son una garrafa de plástico donde almacenar el agua que se usará para regar, una pequeña bomba de agua, un portapilas para alimentar la bomba, una pantalla LCD que sirve de interfaz y una placa de control donde se encuentra el Arduino.

La lista exacta de componentes es la siguiente:

1 x Garrafa de agua

1 x Arduino Nano

1 x LCD 16×2 de tipo HD44780

1 x Mosfet IRF510

1 x Led bicolor

4 x Pulsador

4 x resistencia 10k

1 x resistencia 2.2K

1 x resistencia 470

1 x tira de pines hembra

1 x tira de pines macho

1 x Conector 2 cables

1 x Portapilas de 4 pilas AAA

1 x Tubo de goma de 4mm

1 x Bomba de agua

1 x Placa de circuito impreso

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Todos estos componentes se pueden encontrar sin dificultad en tiendas de electrónica, salvo el tubo y la bomba de agua. El tubo se puede encontrar en ebay, tiendas de animales que tengan acuarios y posiblemente farmacias. La bomba de agua la encontré en ebay buscando con las siguientes palabras clave “mini water pump rs-360sh”.

El Arduino Nano también recomiendo comprarlo en ebay, ya que a día de hoy se puede encontrar sin dificultad por unos 12€, mientras que en otras tiendas el precio puede duplicarse o triplicarse.

En cuanto a la placa de control se puede mandar fabricar a Itead a partir de su diseño en Eagle, que por unos 13€ al cambio te entrega 10 placas. Del Eagle se puede conseguir una versión gratuita en su página web.

El diseño de la placa os lo dejo enlazado aquí, junto con un par de librerías necesarias para el proyecto que no vienen por defecto en el Eagle:  Diseño PCB Eagle   Arduino Nano   LCD

Y ahora vamos ya con el montaje. En primer lugar necesitamos una garrafa de plástico, que se puede comprar directamente o utilizar alguna de las que venden con agua destilada.

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Hay que hacerle un pequeño agujero en la parte inferior que se usará como toma de agua de la bomba. El agujero debe ser pequeño para que la toma de agua de la bomba pase lo más justa posible.

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La bomba tiene un par de pitorros, uno es  la toma de agua que hay que encajar en el agujero de la garrafa y el otro la salida del agua.

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Para fijar la bomba en la garafa, se puede utilizar una masilla tipo patex, silicona o cualquier cosa que fije bien la bomba y sea impermeable.

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Lo siguiente es montar la placa de control con todos los componentes.

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Una vez hecho esto, se procede a fijar el portapilas y la placa de control a la garrafa.

El polo positivo del portapilas se puede conectar directamente al motor y el negativo va al hueco inferior del conector. Luego del hueco superior del conector hay que llevar un cable hasta el polo negativo del motor. La polaridad del motor está marcada de fábrica con un punto rojo.

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Y con esto ya está prácticamente finalizado el montaje. La alimentación de la placa la he realizado a través del conector mini-USB del Arduino, ya que la idea es que esté muchos días encendido y alimentarlo por batería sería problemático.

Lo interesante de este proyecto es realizar la programación que más os guste, pero como punto de partida os dejo la que he realizado para probarlo. No está muy pulida (ni revisada) ya que ando escaso de tiempo y no quería retrasar más este post, pero en todo caso vale más que de sobra para ver las posibilidades que tiene:  codigo

La interfaz se controla con los tres botones superiores, el central para aceptar y los de los laterales para incrementar/decrementar o moverse por las opciones.

El botón inferior derecho es un botón de prueba y sirve para activar la bomba independientemente de la programación. Activa la bomba durante el tiempo que se deje pulsado.

El regador, nada más activarlo pregunta el modo de funcionamiento. Las tres opciones posibles son regar por temporización, regar en función de la humedad de la tierra o un sistema mixto.

Cuando se seleccione una opción que implique temporización, pasa a preguntar el tiempo entre riegos. Para ello hay que introducir los días, horas y minutos que deseemos.

En caso de haber seleccionado una opción que implique riego por humedad, preguntará el umbral de humedad a partir del cual hay que regar.

Finalmente con cualquiera de los métodos de riego preguntará cuantos segundos debe durar cada activación del riego.

Durante la fase de programación el led se ilumina en rojo y una vez programado cambia a verde. En el modo de riego por tiempo mostrará el tiempo que falta hasta el siguiente riego. En el modo por humedad, mostrará la humedad actual, el umbral de activación y el número de activaciones hasta el momento. En el modo mixto, mostrará el tiempo hasta la siguiente activación, la humedad actual y el umbral de activación.

Respecto al sensor de humedad, hay que tener en cuenta que se basa en la conductividad eléctrica de la tierra así que no esperéis una gran precisión. Puede variar según la temperatura, la composición de la tierra, los minerales del agua, la longitud de cable pinchada en la tierra, etc.

El valor que utiliza el programa es el promedio de las últimas diez lecturas para evitar activaciones accidentales. Además parte de unos valores mínimo y máximo de conductividad que ajusta sobre la marcha con los valores detectados, por lo que la estimación del porcentaje de humedad detectado no deja de ser eso, una estimación muy a bulto.

También tiene definido en código un límite de 10 activaciones (lo podéis cambiar o eliminar) como medida de seguridad. Por otra parte, después de una activación debida al sensor de humedad, hay un retardo de 10 segundos hasta que pueda producirse otra.

Junto al conector del sensor de humedad, habréis notado que hay otro conector de 3 pines. Estos pines son para comunicación en serie, de forma que uno está conectado a tierra y los otros dos a los pines de envío y recepción del Arduino. En el proyecto que describo no he llegado a utilizarlos pero queda abierta la posibilidad de comunicarse con la placa por otros medios y añadir nuevas funcionalidades y formas de riego.

 

Un par de cosas a tener muy en cuenta:

1º Por el principio de los vasos comunicantes, una vez que el tubo se llene de agua si la salida si sitúa a un nivel inferior al del agua de la garrafa, saldrá agua aunque la bomba esté parada. Así que es importante que la garrafa esté un poco más baja que las macetas. Esto se puede conseguir elevando un poco la altura de las macetas o poniendo más baja la garrafa, por ejemplo dentro del fregadero.

2º Este post está hecho con la mejor intención, pero si decidís montarlo y usarlo que sea bajo vuestra propia responsabilidad. No me responsabilizo de pequeñas inundaciones, plantas secas, ahogadas o cualquier otro desastre que pueda ocasionar su uso.

Y para que podáis ver que es lo que va a quedar exactamente, os dejo un vídeo mostrando su funcionamiento:

 

Y para finalizar quiero dar las gracias a Oscar por sus ideas y soporte técnico.

 

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11 Responses to “Sistema de riego portatil”

  1. giltesa says:

    Te ha quedado muy bien y con un acabado muy bueno.
    Aunque yo quizás hubiera usado un Arduino Mini Pro y lo hubiera intentado alimentar todo con las pilas. También le habría añadido un reloj y un sensor de nivel de agua, eso le daría muchos otros usos 😀

    Saludos!

    • Guillermo says:

      El problema de alimentarlo todo con pilas o con batería, es que no puedes dejar encendida la pantalla sin limitar enormemente la autonomía. Incluso con la pantalla apagada el Arduino no es especialmente bueno ahorrando energía.
      Y lo del sensor para el nivel del agua, lo pensé pero no lo consideré necesario puesto que la bomba puede funcionar en vacío sin dañarse. Así que con sensor o sin sensor el resultado es el mismo: deja de salir agua.

  2. sintexero says:

    He visto el video en la plataforma de Arduino de forocoches. Quisiera saber donde has comprado la bomba o si sabes de algun sitio donde venda material para controlar liquidos(bombas, valvulas, sensores…) a precios asequibles. Genail el proyecto

  3. Oscar says:

    Genial, un artículo estupendo. Te lo has currado.

  4. Carlos says:

    Estupendo este proyecto, yo he conseguido hacer un circuito para saber la humedad de la tierra pero me ha faltado tiempo para continuar y esto sin duda es lo que yo quería hacer. Gracias por publicarlo, además el dato de las placas para encargar por poco dinero es buenísimo. Gracias.

  5. Aitor says:

    Gracias por compartir el proyecto, tengo un par de bonsais que lo van a agradecer :-)

  6. Javier says:

    Hola Guillermo, estupendo proyecto. Estaba buscando en internet algún sistema para regar plantas y me ha parecido fantástico. No tengo muchos conocimientos de programción ni arduino, de hecho he empezado a saber de ello a partir de este proyecto. Me han surgido varias dudas que me gustaría que me aclararas si te es posible. En primer lugar me gustaría saber si es posible utilizar el sistema solo en modo programación por tiempo, inutilizar la programación por humedad del suelo ya que no quiero poner los cables y de más para ello. También me gustaría saber si en lugar de mandar a imprimir la placa impresa podría utilizar lo que llaman una “proto-board” para montarlo todo y que funcione ya que no estoy muy ducho en dicho placas impresas y soldaduras… También tengo la duda si podría ponerle una pequeña placa de energía solar para alimentar el sistema junto con la batería ya que no podría conectarlo todo el timepo con el USB como recomiendas. En otros proyectos he visto que añaden una unidad de reloj para controlar el tiempo, no sé si en este caso es necesario o esta placa arduino ya la incorpora. Para finalizar, comentas que ibas a intentar pulir más el código, no sé si la versión que se puede descargar es la última o hay alguna posterior.
    Gracias por publicar este proyecto que es muy interesante y util. Gracias.

  7. Leandro says:

    Hola. Vivo en Argentina y esas mini bombas salen mucha plata (si es que se consiguen, generalmente no). Mis preguntas son: ¿Sirve hacerlo con una bomba tipo feng shui?(Esta va sumergida dentro del bidón) En caso de, ¿Como la podría conectar? A esto podría agregarle un sistema de flotante para tanques de agua, y así llenar automáticamente el bidón en mi ausencia. Eso podría variar en fin, mi inquietud es esa. Gracias.

  8. @ngel says:

    Hola.
    El video no lo veo, y los códigos de programa no me los puedo descargar.
    De todas formas, por todo lo que cuentas es fantástico y para hacer riegos vacacionales puede venir muy bien.
    Enhorabuena.

    Saludos.

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