Alerta Inteligente de Sede para Plantas – Sensor DIY para Hidratação Ideal

Componentes e Materiais

Componente	Quantidade
Microchip ATmega328	1
Cristal 16 MHz	1
Capacitor Cerâmico 20 pF	2
Regulador Linear 7805	1
LED (genérico, cores à escolha)	2
Resistor 10k Ω	1
Resistor 220 Ω	1
Resistor 470 Ω (furo passante)	1
Chave Deslizante (Slide Switch)	1
Chave C&K PTS 645 Series	1
Buzzer Piezoelétrico	1
Bateria 9V	1
Conector de Bateria 9V	1
Sensor de Umidade do Solo SparkFun (com terminais de parafuso)	1
Arduino UNO (para prototipagem)	1
Caixa Impressa em 3D	1

Ferramentas Necessárias

• Ferro de Solda
• Solda Sem Chumbo

Aplicativos e Serviços Online

• Editor de PCB Patchr
• Fabricação de PCB Patchr (use código "GoPatchr" para 15% de desconto no primeiro pedido)
• Arduino IDE
• Onshape (CAD 3D favorito)

Sobre o Projeto

Como Tudo Começou

Confesso: sou um pai de plantas terrível. Não sei se exagero na fotossíntese ou economizo na água. Nada mantém minhas plantas vivas! Adoro a companhia delas, como alegram espaços sombrios de formas que quadros da IKEA não conseguem. Por isso, criei um dispositivo para ajudar "assassinos de plantas silenciosos" como eu a se tornarem orgulhosos cuidadores.

Apresento o Detector de Planta Sedenta, um dispositivo que fala pelas suas plantas, avisando exatamente quando precisam de água.

O projeto usa o Explorer Uno como núcleo, combinado com sensor de umidade do solo e buzzer piezoelétrico que emite um "grilo" quando o solo está seco. Curiosidade: o buzzer piezoelétrico pode gerar som ou detectar vibrações (como batidas). O sensor de umidade é simples: duas sondas no solo atuam como resistor variável, gerando valores analógicos de 0 a 1023 conforme a umidade. Mais água = melhor condutividade = menor resistência.

Vamos Prototiapar na Protoboard

Usei um Arduino Uno para testar o software antes de projetar o PCB. O ATmega328 será transferido para o PCB final. Incluí diagrama de conexões.

Podemos usar sensor pronto (SparkFun) ou construir o nosso: duas sondas metálicas, fio sobrando e resistor 47k Ω. Usei hastes de latão de loja de modelismo.

Monte a protoboard e carregue o código:

Código no GitHub

Se tudo estiver certo, você ouvirá o som de grilo! Toque as sondas uma na outra e o som para.

Hora do Design do PCB

1. Login no Patchr: Crie conta se necessário. Vídeo tutorial de 4 min.
2. Atalhos úteis:
   • Lado superior do PCB: Command + 1
   • Lado inferior do PCB: Command + 2
   • Rotacionar componente: Command + R
   • Alternar visualização pads/componentes: Command + P
   • Mostrar rotas do lado oposto (fantasma): Command + H
3. Template Explorer Uno: Pule o design do Arduino. Selecione o projeto, dê um nome e comece.
4. Ajuste do footprint: Arraste os cantos para ampliar a área do sensor e buzzer.
5. Posicionamento do resistor: Uma ponta no 5V, outra no A0. Roteie 5V no lado inferior para evitar cruzamento com GND no superior. Adicione furos passantes para as sondas.
6. Posicionamento do buzzer: Conecte um pino ao GND e outro ao pino digital 5.
7. Verificação e exportação: Confira conexões com a protoboard. Use Patchr Manufacturing para PCB de qualidade (código "GoPatchr" = 15% off). Arquivo Gerber disponível no projeto.

Projeto da Caixa (Enclosure)

Enquanto o PCB é fabricado, projete a caixa. Use as dimensões do footprint (aba BRD) para garantir espaço. Meu design está no Thingiverse. Onshape para designs avançados, TinkerCAD para rapidez. Sem impressora 3D? Use serviços online ou materiais caseiros.

Montagem!

PCBs chegaram? Hora da solda! "Minha linguagem de programação favorita é solda" – Bob Pease. Aqueça o ferro, coloque sua música e vamos lá.

Use o projeto Patchr e diagramas como guia. Soldei fios no buzzer para posicioná-lo no topo da caixa; se preferir no PCB, reserve espaço na fase de design.

Que as únicas plantas secas na sua vida sejam chips de couve desidratados do almoço, graças ao Alerta de Sede. Comente abaixo com dúvidas, gifs, piadas ou suas músicas de solda favoritas!

Vídeo da montagem | Compartilhe seus hacks

Código (Arduino)

/* 
 * Thirst Alert Plant Alarm - Patchr.io
 * Tutorial: www.hackster.io/patchr
 * PCB Design: www.patchr.io
 * Novembro 2019 
 */
#include "Volume.h" // Biblioteca de Connor Nishijima (2016)

int sensorPin = A0;
int sensorValue;
int limit = 300;
Volume vol;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  vol.begin();
  vol.setMasterVolume(1.00); // 0.00 a 1.00
  vol.delay(500);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  Serial.println(sensorValue);
  
  if (sensorValue > limit) {
    Serial.println("*grilo*");
    chirp();
    vol.delay(random(1000, 30000)); // Intervalo aleatório 1-30s
  } else {
    vol.noTone();
  }
}

void chirp() {
  int freq = random(3700, 4000);
  float volume = random(10, 101) / 100.00;
  int chirpType = 1;
  
  if (chirpType == 1) {
    int chirpCount = random(1, 3);
    chirp(chirpCount, freq, volume);
  }
}

void chirp(byte times, int freq, float volume) {
  float fadeOut = 1.00;
  while (times > 0) {
    float mv = 0;
    while (mv < 1.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv += 0.2;
    }
    mv = 1.00;
    while (mv > 0.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv -= 0.2;
    }
    vol.noTone();
    fadeOut -= 0.75;
    times--;
  }
}

Peças Personalizadas e Caixas

• Caixa Thirst Alert no Thingiverse
• Arquivo Gerber para Patchr Manufacturing: thirstalertpcb_5kbOAcFilw.zip

Esquemáticos