De multe ori, oamenii uită să își ude plantele la timp, mai ales în perioadele aglomerate sau atunci când pleacă de acasă pentru câteva zile. În cazul orhideelor, această problemă este și mai importantă, deoarece ele sunt plante sensibile atât la lipsa apei, cât și la excesul de apă. O udare incorectă poate afecta rădăcinile și poate duce la deteriorarea plantei.

Proiectul propus este un sistem inteligent de udare automată pentru o orhidee, realizat folosind placa ATmega328P-XMINI. Sistemul măsoară umiditatea solului și temperatura mediului, apoi decide dacă planta are nevoie de apă. Dacă solul este prea uscat, sistemul afișează un mesaj de avertizare și activează o pompă de apă pentru a uda planta.

Scopul proiectului este automatizarea unei activități simple, dar importante: îngrijirea corectă a unei plante. Sistemul poate fi util pentru persoanele care uită să ude plantele, pentru perioadele în care utilizatorul este plecat de acasă sau pentru monitorizarea mai atentă a unei plante sensibile, precum orhideea.

Sistemul este alcătuit din mai multe module hardware și software care lucrează împreună pentru monitorizarea și udarea automată a orhideei. Placa ATmega328P-XMINI reprezintă unitatea centrală de control. Aceasta citește valorile senzorilor, decide starea plantei și comandă afișajul, LED-ul RGB și pompa de apă.

Senzorul de umiditate a solului măsoară nivelul de apă din sol și transmite o valoare analogică către microcontroler. Senzorul de temperatură măsoară temperatura mediului, iar această valoare poate fi folosită pentru ajustarea cantității de apă. De exemplu, la temperaturi mai mari, planta poate avea nevoie de o cantitate mai mare de apă.

Display-ul OLED este folosit pentru afișarea mesajelor principale ale sistemului, iar LED-ul RGB oferă o indicație rapidă a stării plantei. Pompa de apă este controlată printr-un modul releu, deoarece nu poate fi alimentată direct de la un pin al microcontrolerului.

Schema bloc a sistemului este următoarea:

Funcționarea generală a sistemului:

• microcontrolerul citește periodic umiditatea solului și temperatura;
• valorile citite sunt convertite în informații utile pentru utilizator;
• dacă umiditatea este sub un prag stabilit, sistemul marchează planta ca având nevoie de apă;
• display-ul OLED afișează starea plantei;
• LED-ul RGB semnalizează vizual starea sistemului;
• pompa este pornită pentru o perioadă controlată;
• valorile pot fi afișate în terminal prin USART;
• opțional, datele pot fi salvate pe cardul microSD.

Componentele folosite în proiect sunt:

• ATmega328P-XMINI - placa de dezvoltare folosită ca unitate centrală de control;
• senzor capacitiv de umiditate a solului - folosit pentru măsurarea umidității solului;
• senzor de temperatură analogic - folosit pentru măsurarea temperaturii mediului;
• display OLED 0.96 inch cu interfață I2C - folosit pentru afișarea stării plantei;
• modul microSD cu interfață SPI - folosit opțional pentru salvarea valorilor măsurate;
• mini pompă de apă - folosită pentru udarea plantei;
• modul releu - folosit pentru controlul pompei de apă;
• LED RGB - folosit pentru afișarea rapidă a stării sistemului;
• butoane - folosite pentru control manual sau resetare;
• sursă de alimentare - folosită pentru alimentarea sistemului;
• breadboard și fire Dupont - folosite pentru realizarea conexiunilor;
• tub pentru pompă - folosit pentru transportul apei către ghiveci.

Conexiunile principale propuse sunt: