L'irrigation est définie comme l'application artificielle d'eau sur la terre ou le sol. Le processus d'irrigation peut être utilisé pour la culture de cultures agricoles pendant la période de précipitations insuffisantes et pour l'entretien des paysages. Un système d'irrigation automatique fait le fonctionnement d'un système sans nécessiter l'intervention manuelle de personnes. Chaque système d'irrigation tel que goutte à goutte, arroseur et surface est automatisé à l'aide de appareils électroniques et des détecteurs tels qu'un ordinateur, minuteries , capteurs et autres dispositifs mécaniques.
Système d'irrigation automatique
Un système d'irrigation automatique fait le travail assez efficacement et avec un impact positif sur l'endroit où il est installé. Une fois installé dans le champ agricole, la distribution de l’eau aux cultures et aux pépinières devient aisée et ne nécessite aucun appui humain pour effectuer les opérations en permanence. Parfois, l'irrigation automatique peut également être effectuée en utilisant des appareils mécaniques tels que des pots en argile ou un système d'irrigation de bouteilles. Il est très difficile de mettre en place des systèmes d’irrigation car ils sont très coûteux et complexes dans leur conception. En prenant quelques points de base en considération avec le soutien d’experts, nous avons mis en œuvre des projets sur le système d’irrigation automatique en utilisant différentes technologies.
Dans cet article, nous décrivons environ trois types de systèmes d'irrigation qui fonctionnent automatiquement et chaque système est une avancée du précédent au fur et à mesure que nous passons du premier système au suivant, et ainsi de suite.
1. Système d'irrigation automatique sur la détection de la teneur en humidité du sol
Circuit du système d'irrigation automatique par www.edgefxkits.com
Le système d'irrigation automatique sur le projet de détection d'humidité du sol est destiné au développement d'un système d'irrigation qui allume ou éteint les pompes submersibles en utilisant des relais pour effectuer cette action sur la détection de la teneur en humidité du sol. Le principal avantage de l'utilisation de ce système d'irrigation est de réduire les interférences humaines et d'assurer une irrigation adéquate.
Le microcontrôleur agit comme un bloc majeur de l'ensemble du projet, et un bloc d'alimentation est utilisé pour fournir une puissance de 5V à l'ensemble du circuit à l'aide d'un transformateur, un circuit redresseur en pont et un régulateur de tension. Le Le microcontrôleur 8051 est programmé de telle manière qu'il reçoit le signal d'entrée du matériau de détection qui consiste en un comparateur pour connaître les conditions variables de l'humidité dans le sol. L'OP-AMP qui sert de comparateur agit comme une interface entre le matériau de détection et le microcontrôleur pour transférer les conditions d'humidité du sol, à savoir l'humidité, la sécheresse, etc.
Schéma fonctionnel de l'irrigation basée sur la teneur en humidité du sol
Une fois que le microcontrôleur obtient les données du matériau de détection - il compare les données telles que programmées d'une manière qui génère des signaux de sortie et active les relais pour faire fonctionner la pompe submersible. L'agencement de détection se fait à l'aide de deux tiges métalliques rigides qui sont insérées dans le champ agricole à une certaine distance. Les connexions nécessaires à partir de ces tiges métalliques sont interfacées avec l'unité de commande pour contrôler le fonctionnement de la pompe en fonction de la teneur en humidité du sol.
Ce système d'irrigation automatique peut être encore amélioré en utilisant une technologie de pointe qui consomme énergie solaire à partir de panneaux solaires .
2. Système d'irrigation automatique à énergie solaire
Circuit du système d'irrigation automatique à énergie solaire par www.edgefxkits.com
Dans la figure ci-dessus, l'alimentation des services publics est nécessaire pour faire fonctionner le système. En tant qu'extension du système décrit ci-dessus, ce système utilise des panneaux solaires pour alimenter le circuit. Dans le domaine agricole, l'utilisation appropriée de la méthode d'irrigation automatique est très vitale en raison de certaines lacunes du monde réel comme la rareté de l'eau du réservoir terrestre et la rareté des précipitations. Le niveau de l'eau (la nappe phréatique) se réduit en raison de l'extraction continue de l'eau du sol et entraîne ainsi progressivement une pénurie d'eau dans les zones agricoles, les transformant lentement en terres stériles.
Dans le système d'irrigation ci-dessus, l'énergie solaire générée par les panneaux solaires est utilisée pour faire fonctionner la pompe d'irrigation. Le circuit comprend des capteurs d'humidité construits en utilisant OP-AMP IC . L'OP-AMP est utilisé comme comparateur. Deux fils de cuivre rigides sont insérés dans le sol pour savoir si le sol est humide ou sec. UNE circuit de contrôleur de charge est utilisé pour charger les cellules photovoltaïques pour fournir l'énergie solaire à l'ensemble du circuit.
Schéma fonctionnel du système d'irrigation automatique à énergie solaire
Un capteur d'humidité est utilisé pour détecter l'état du sol - pour savoir si le sol est humide ou sec, et les signaux d'entrée sont ensuite envoyés au microcontrôleur 8051, qui contrôle l'ensemble du circuit. Le le microcontrôleur est programmé à l'aide du logiciel KEIL . Chaque fois que l’état du sol est «sec», le microcontrôleur envoie des commandes à le conducteur du relais et le moteur se met en marche et fournit de l'eau au champ. Et, si le sol est mouillé, le moteur s'éteint.
Les signaux qui sont envoyés des capteurs au microcontrôleur via la sortie du comparateur fonctionnent sous le contrôle d'un programme logiciel qui est stocké dans la ROM du microcontrôleur. L'écran LCD affiche l'état de la pompe (marche ou arrêt) interfacée avec le microcontrôleur.
Ce système d'irrigation automatique peut être encore amélioré en utilisant Technologie GSM pour prendre le contrôle de l'opération de commutation du moteur.
3. Système d'irrigation automatique basé sur GSM
De nos jours, les agriculteurs se débattent dur dans les champs agricoles 24 heures sur 24. Ils effectuent leurs travaux sur le terrain le matin et irriguent leurs terres la nuit à intervalles intermittents. L'irrigation des champs devient assez difficile pour les agriculteurs en raison du manque de régularité de leur travail et de la négligence de leur part car parfois ils allument le moteur puis oublient de s'éteindre, ce qui peut conduire à un gaspillage d'eau. De même, ils oublient même d'activer le système d'irrigation, ce qui entraîne à nouveau des dommages aux cultures. Pour pallier ce problème, nous avons implémenté une nouvelle technique en utilisant Technologie GSM , qui est expliqué ci-dessous.
Système d'irrigation automatique basé sur GSM
Le système d'irrigation automatique basé sur GSM est un projet dans lequel nous obtenons le statut de mise à jour de l'opération effectuée dans les champs agricoles via SMS à l'aide d'un modem GSM. Nous pouvons également ajouter d'autres systèmes tels que Écrans LCD , webcam et autres appareils contrôlés intelligents . Dans ce projet, nous utilisons des LED à des fins d'indication.
Dans ce projet, nous utilisons un capteur d'humidité du sol qui est utilisé pour détecter le niveau d'humidité dans le - pour savoir s'il est sec ou humide. Le capteur d'humidité est interfacé avec le microcontrôleur. Les signaux de données d'entrée du capteur d'humidité sont envoyés au microcontrôleur et sur cette base, il active le Docteur moteur et allume le moteur à l'aide d'un pilote de moteur. Une fois le sol mouillé, le moteur s'éteint automatiquement. Le statut des champs agricoles peut être connu à partir de l'indication du Diode électroluminescente (LED) ou via le message envoyé au modem GSM placé sur le terrain. Simultanément, il est possible d'envoyer des messages via un mobile au kit via le modem GSM. Ainsi, le moteur d'irrigation peut être contrôlé en utilisant un mobile et un modem GSM.
Ce sont les trois systèmes d'irrigation qui utilisent des technologies différentes, qui sont utiles pour les personnes travaillant dur dans les champs agricoles.
