Como Criar uma Horta Inteligente com ESP32 e Inteligência Artificial

Hoje vamos aprender a automatizar sua horta utilizando inteligência artificial com a placa ESP32, de maneira fácil e divertida. Com esse projeto, sua horta se tornará independente, garantindo irrigação automática e monitoramento eficiente, reduzindo o desperdício de água e melhorando a saúde das plantas.

Esse sistema é ideal para quem deseja cultivar vegetais, ervas ou flores sem precisar se preocupar com a rega diária. Além disso, permite um controle remoto e em tempo real dos níveis de umidade do solo e temperatura ambiente, garantindo um ambiente de crescimento ideal.

Lista de Componentes

Para montar o projeto, utilizaremos os seguintes componentes:

• 1x ESP32 – Microcontrolador responsável pelo processamento e comunicação.

• 1x Protoboard – Para facilitar as conexões sem necessidade de solda.

• 1x Módulo Relé 01 Canal – Para controlar a ativação da válvula solenoide.

• 1x Válvula Solenoide 12V 3/4" – Controla o fluxo de água para irrigação.

• 1x Tela Display OLED 0.96" – Exibe os dados em tempo real.

• 1x Sensor de Umidade e Temperatura DHT22 – Mede a temperatura e umidade do ambiente.

• 1x Módulo Sensor de Umidade de Solo com Sonda Anticorrosiva – Mede a umidade do solo.

• 1x Conversor de Sinal Lógico Bidirecional – Adapta os sinais entre ESP32 e módulos externos.

• 3x LEDs (Verde, Amarelo e Vermelho) – Indicam o status da umidade do solo.

• 3x Resistores de 220Ω – Limitam a corrente dos LEDs.

• Jumpers – Fios para conexão dos componentes.

• Fonte de Alimentação 12V – Para alimentar a válvula solenoide.

Como Funciona o Projeto

A Horta Inteligente com ESP32 monitora e controla a irrigação do solo utilizando sensores de umidade e temperatura. O ESP32 coleta dados dos sensores DHT22 e do Sensor de Umidade de Solo e, com base nessas informações, ativa a Válvula Solenoide através do Módulo Relé para irrigar a horta automaticamente. Além disso, a Tela Display OLED exibe os dados em tempo real, permitindo o acompanhamento da umidade e temperatura.

Explicação da Programação

1. Leitura de Sensores

   • O DHT22 mede a temperatura e a umidade do ambiente a cada intervalo de tempo.

   • O Sensor de Umidade de Solo fornece um valor analógico que indica o nível de umidade do solo.

2. Controle da Irrigação

   • Se a umidade do solo estiver baixa, o LED vermelho acende e o relé ativa a válvula solenoide, permitindo a irrigação.

   • Se a umidade estiver moderada, o LED amarelo acende, indicando que o solo está começando a secar.

   • Se a umidade estiver alta, o LED verde acende, indicando que a irrigação não é necessária.

3. Exibição no Display OLED

   • O ESP32 envia os dados coletados para o display OLED, que exibe a temperatura, umidade do ambiente e umidade do solo em tempo real.

4. Configuração de Pinos no Código

   • DHT22: Conectado ao GPIO12 do ESP32.

   • Sensor de Umidade de Solo: Conectado ao GPIO13 do ESP32.

   • Relé: Controlado pelo GPIO27.

   • LEDs:

     • Verde: GPIO15

     • Amarelo: GPIO2

     • Vermelho: GPIO4

Bibliotecas Utilizadas

Para programar o ESP32 e seus componentes, utilizaremos as seguintes bibliotecas:

#include   // Comunicação I2C
#include   // Interface gráfica para display OLED
#include   // Controle do display OLED
#include "DHT.h"  // Comunicação com sensor DHT22

Essas bibliotecas permitem uma comunicação eficiente entre os sensores e a exibição das informações na tela OLED.

Montagem do Circuito

Alimentação

1. Ligue o ESP32 na protoboard.

2. Conecte os pinos de alimentação do ESP32:

   • 3.3V → Barramento positivo da protoboard

   • GND → Barramento negativo da protoboard

Conexão da Tela Display OLED

1. Conecte os pinos do OLED ao ESP32:

   • SDA → GPIO21

   • SCL → GPIO22

   • GND → GND

   • 3.3V → 3.3V

Conexão do Sensor de Umidade de Solo

1. Conecte o pino de sinal à porta GPIO13 do ESP32.

2. Alimente o sensor com 3.3V e GND.

3. Utilize LEDs para indicar o nível de umidade:

   • LED Verde (solo úmido) → GPIO15

   • LED Amarelo (solo moderado) → GPIO2

   • LED Vermelho (solo seco) → GPIO4

Conexão do Sensor DHT22

1. Conecte o DHT22 na porta GPIO12 do ESP32.

2. Alimente o sensor com 3.3V e GND.

Conexão do Módulo Relé

1. Utilize jumpers macho-macho e macho-fêmea.

2. Conecte o Relé ao ESP32:

   • Sinal do Relé → GPIO27

   • VCC → 5V

   • GND → GND

Conexão da Válvula Solenoide

1. Utilize jumpers, um conector P4 fêmea e uma fonte 12V.

2. Ligue o contato normalmente aberto do relé a um dos polos da válvula solenoide.

3. Conecte o outro polo da válvula ao GND do conector P4.

4. Conecte o polo positivo do conector P4 ao contato comum do relé.

Melhorias e Expansões do Projeto

• Integração com Wi-Fi e MQTT para controle remoto da horta.

• Adição de um sensor de luminosidade para controlar a exposição solar das plantas.

• Automação com controle via aplicativo móvel.

• Incorporação de um reservatório de água com medição de nível para evitar falta de irrigação.

Conclusão

Com essa montagem, sua horta será irrigada automaticamente, garantindo um ambiente ideal para o crescimento das plantas. Essa automação é uma solução eficiente e econômica para o cultivo inteligente, reduzindo o desperdício de água e otimizando o desenvolvimento das plantas.

Experimente e compartilhe suas melhorias!

Caso tenha dúvidas ou sugestões, deixe seu comentário! 🌱💧

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