Système d'arrosage automatique intelligent piloté par Arduino

Composants et fournitures

Arduino UNO	×1
Baguettes de gougeage au carbone 1/4'' (électrodes en graphite)	×2
Électrovanne (solenoid valve)	×2
MOSFET IRF640	×2
Résistance 220 Ω	×2
Résistance 680 Ω	×2
Fils de câblage (jumper wires)	×1
Diode 1N4007 (haute tension/courant)	×2

Outils nécessaires

• Fer à souder
• Lime

Applications et services en ligne

• Arduino IDE

À propos du projet

Pendant les mois les plus chauds de l'été, les plantes se dessèchent, laissant un jardin autrefois coloré complètement mort. L'arrosage manuel consomme un temps précieux dans nos emplois du temps chargés, et gaspille l'eau, ressource précieuse surtout en été. Ce système élimine ces contraintes en arrosant uniquement quand le sol devient sec, sans intervention manuelle.

Fonctionnement

L'humidité du sol est mesurée par un Arduino Uno via une paire d'électrodes en carbone (graphite) insérées à ~10 cm de profondeur. Le niveau d'humidité est lu comme une tension en faisant passer un courant à travers les tiges et le sol. Plus le sol est sec, plus la tension lue augmente, ce qui active l'électrovanne pour arroser. Inversement, quand le sol est suffisamment humide, la conductance augmente, la tension chute, et la vanne se ferme.

Préparer le capteur d'humidité

1. Casser la baguette de gougeage en deux.
2. Retirer la gaine de cuivre du cœur de graphite à l'aide d'une lime, en laissant 5 cm de cuivre au sommet.
3. Souder un fil de cuivre 20 AWG sur la partie en cuivre restante pour relier l'électrode à l'Arduino. Prévoir une longueur suffisante entre la plante et l'électronique de contrôle.
4. Insérer les tiges dans le sol près de la plante à arroser, en laissant la partie en cuivre hors du sol.

Configurer l'Arduino

Le code est fourni ci-dessous. L'adapter au nombre d'électrodes et d'électrovannes nécessaires. L'électronique auxiliaire doit être connectée selon le schéma ; les valeurs des composants sont indicatives et n'ont pas besoin d'être exactes. La valeur de seuil dans le code devra être ajustée selon la nature du sol chez vous.

Connecter les broches 4 et 8 aux gates des deux transistors. Un transistor type IRF640, TIP120 ou similaire convient bien pour commander l'électrovanne. Pour protéger les transistors, placer des diodes en polarité inverse aux bornes des électrovannes.

Alimentation du projet

Utiliser une alimentation secteur DC 12V isolée, une batterie ou un panneau solaire. Pour des raisons de sécurité, les adaptateurs secteur non isolés sont interdits : ils présentent un risque d'électrocution car le courant secteur peut traverser l'électronique et aller dans le sol.

Assemblage final

Installer l'Arduino et l'électronique auxiliaire dans un boîtier étanche, les électrovannes dans un boîtier séparé. Connecter les tuyaux, mettre sous tension et ajuster la profondeur des électrodes pour des résultats optimaux. Positionner le tuyau assez loin du capteur pour que la plante soit bien arrosée avant l'arrêt.

Note sur l'utilisation d'électrodes métalliques

Les électrodes métalliques sont pratiques mais posent problème et sont à éviter. Le passage du courant pour mesurer l'humidité fait corroder le métal, qui se dégrade et释放 des ions métalliques dans le sol. La résistance de l'électrode augmente, donnant de fausses lectures sec/humide et contaminant le sol avec des ions métalliques nuisibles aux plantes. Si les baguettes de gougeage sont introuvables, essayez d'extraire les tiges de carbone de piles zinc-carbone ou utilisez une mine de crayon épaisse.

Prochaines étapes

• Intégration avec un module ESP8266 pour contrôle à distance via Internet
• Boîtier personnalisé imprimé en 3D pour intégrer plus proprement le matériel

Voilà ! Merci de laisser vos commentaires et suggestions d'amélioration ci-dessous, je les apprécierai grandement !

Code

Code Arduino pour ce projet

Compatible avec tout Arduino Uno, avec composants auxiliaires selon le schéma.

https://github.com/MansonHau/AutoWateringSystem/blob/master/Moisture_Detection.ino

Schémas

Circuit complet pour ce projet :