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ORTOMATICA - sistema modulare gestione automatizzata irrigazione orto

Progetto di automazione di un orto che si compone dei seguenti elementi:

• Centralina Irrigazione bi-zona con scheda ESP8266 a due relè.
• Misuratore livello acqua in cisterna con scheda ESP8266 NodeMcu DevKit e sensore ad ultrasuoni di distanze.
• Scheda PC OrangePi con la gestione dei log e degli eventi automatizzati di accensione / spegnimento.
• Un pannello solare, una batteria a 12V e un regolatore di carica.
• Un modem 4G per la connessione ad internet.

Centralina di Irrigazione

L'irrigatore è basato su una scheda ESP8266 con due relè sulla quale va caricato il firmware EspEasy, che permette di creare in modo semplificato dispositivi, regole per gestirli e connessioni remote in HTTP o MQTT.

La centralina attiva i relè all'alba e al tramonto per dei tempi inizialmente impostati a zero, ma modificabili, espressi in secondi, con un tempo uguale a zero il rispettivo relè non si attiva. Per calcolare correttamente gli orari di alba e tramonto deve essere impostata la posizione geografica e deve esserci un collegamento ad internet per ricevere l'ora esatta da un server NPT, il mio predefinito è "ntp1.inrim.it".

Sui relè si possono collegare, o una pompa, come nel mio caso, o una elettrovalvola, a seconda di come è fatto l'impianto.

Esempio di impostazione:
Alba 1 = 600 secondi (relè uno acceso per 10 minuti)
Alba 2 = 840 secondi (relè due acceso per 14 minuti)
Tramonto 1 = impostato a zero (Il relè uno non si accende)
Tramonto 2 = 120 secondi (relè due acceso per due minuti)

L'attivazione può comunque essere fatta a qualsiasi ora e per qualsiasi tempo inviando dall'esterno un comando di accensione o di spegnimento tramite protocollo MQTT, da un telefonino con apposita app o in modo automatico utilizzando il mio mini computer con il sistema di automazione semplice, che permette di pianificare accensioni e spegnimenti in cinque modi che permettono la massima flessibilità:

• Ad orario fisso.
• Ad un certo tempo prima dell'alba.
• Ad un certo tempo dopo l'alba.
• Ad un certo tempo prima del tramonto.
• Ad un certo tempo dopo il tramonto.

Misuratore livello cisterna

Il sistema che misura il livello di acqua nella cisterna si avvale di una scheda NodeMcu DevKit con ESP8266 e un sensore ad ultrasuoni che misura distanze in un range da 20 cm circa a tre metri circa. Sulla scheda ESP va caricato il firmware EspEasy e impostato nei "devices" il sensore ad ultrasuoni.
Sulla stessa scheda si può collegare in via opzionale un sensore di umidità del terreno, che disattiva l'irrigazione quando piove e il terreno risulta già bagnato a sufficienza.

Scheda SBC Orange Pi

La scheda computer Orange Pi, nel mio caso la Orange Pi 4, ha come sistema operativo Armbian Linux, e svolge alcune funzioni:

• Riceve e visualizza come pagina web i log inviati dalle centraline.
• Riceve e smista le segnalazioni in protocollo MQTT tramite il broker Mosquitto.
• Gestisce con un sistema di automazione semplice l'accensione e lo spegnimento dei relè nella centralina di irrigazione.

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