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INSTITUTO FEDERAL DE MINAS GERAIS

CAMPUS SÃO JOÃO EVANGELISTA

INDYANARA DE SOUZA SALEMA; IONE ALVES DE LIMA

PROTOTIPAÇÃO DE UMA INFRAESTRUTURA DE IRRIGAÇÃO

AUTOMATIZADA PARA O CULTIVO DE ALFACE UTILIZANDO A

PLATAFORMA ARDUÍNO.

SÃO JOÃO EVANGELISTA

2016





Trabalho de conclusão de curso apresentado ao

Instituto Federal de Minas Gerais - Campus São João

Evangelista como exigência parcial para obtenção do

título de Bacharel em Sistemas de Informação.

Orientador: Dr. Wesley Gomes de Almeida

Coorientador: Me. Cleonir Coelho Simões

Coorientador: Me. Rosinei Soares de Figueiredo

SÃO JOÃO EVANGELISTA

2016





Trabalho de conclusão de curso apresentado ao

Instituto Federal de Minas Gerais - Campus São João

Evangelista como exigência parcial para obtenção do

título de Bacharel em Sistemas de Informação.

Orientador: Dr. Wesley Gomes de Almeida

Coorientador: Me. Cleonir Coelho Simões

Coorientador: Me. Rosinei Soares de Figueiredo

Aprovado em: ............/............/............

BANCA EXAMINADORA

Orientador Prof. Dr. Wesley Gomes de Almeida

IFMG – São João Evangelista

Coorientador Prof. Me. Cleonir Coelho Simões


Coorientador Prof. Me. Rosinei Soares de Figueiredo


AGRADECIMENTOS

Agradecemos Àquele que nos presenteou com o bem mais precioso que poderíamos

receber um dia, a vida, e com ela a capacidade para pensarmos, amarmos e lutarmos pela

conquista de nossos ideais, além de nos tornar capazes de perceber o valor das pessoas, das

coisas e dos momentos que vivemos desde a infância até os dias de hoje.

Agradecemos ao Goku, por nos ensinar a amar, respeitar e proteger o próximo. Por nos

mostrar que não importa o que aconteça, sempre temos a força e o poder. Ao Sam, Dean e

Castiel, por nos mostrar o valor da família e dos verdadeiros amigos e por nos fazer acreditar

que a vida não termina ao final de uma temporada. Ao Jon Snow, que por não saber de nada

nos motiva a buscar o conhecimento. Ao MacGyver por nos mostrar que mesmo nas piores

circunstancias podemos encontrar uma maneira de vencer. Aos Power Rangers por provar a

importância do trabalho em equipe. Ao Finn e Jake por nos ensinar a enfrentar os obstáculos e

alcançar nossos objetivos. À Inês Brasil por nos motivar a fazer o bem sem olhar a quem, graças

a Deus e Amém. Ao Mestre Yoda, que com sua troca de palavras nos ensina a fazer referências

indiretas. À caneca do Darth Vader e ao café por nos manter acordadas durante as madrugadas

para concluir este trabalho. Ao miojo, por nos manter fortes e bem alimentados durante nossos

períodos letivos. À lanchonete do Ota’s por também nos manter alimentados quando os estudos

estão acumulados. Ao Wikipedia, que mesmo sempre estando presente não recebe o carinho

que merece. Agradecemos também ao “pesquisar no Google” que nos incentiva a aprender por

si próprios e buscar novas formas de aprendizagem. Aos grupos do Whatsapp por tirarem

nossos momentos de tensão, nos distraindo a cada 2 segundos com novas mensagens e assim

nos tornando pessoas mais sociáveis. À nossa eterna Tv Globinho que nos proporcionava

encontros realmente agradáveis com nossos personagens preferidos.

E por fim, a nossa imensa gratidão ao nosso orientador Wesley Almeida e

coorientadores Cleonir Simões e Rosinei Figueiredo, que juntamente a nossa instituição de

ensino IFMG, nos auxiliaram na realização deste trabalho, fazendo com que o mesmo obtivesse

sucesso no seu desenvolvimento.

“Primeiro eles lhe ignoram, depois lhe ridicularizam, depois lutam com você e

então você vence.”

(Mahatma Gandhi)

RESUMO

O mercado de tecnologias voltadas para a agricultura vem em constante avanço,

buscando cada vez mais facilidade e melhoramento de práticas que antes eram realizadas com

árduo trabalho manual. Desta forma, a cada dia encontra-se no mercado diferentes métodos de

base tecnológica voltadas para a otimização do trabalho do campo. O objetivo desse trabalho é

desenvolver uma infraestrutura hardware e software, capaz de irrigar um protótipo de uma

cultura de alface por meio de um microcontrolador Arduíno juntamente com sensores de

umidade do solo. A motivação do seu desenvolvimento encontra-se no fato de otimizar o

processo da irrigação que usualmente é realizado de forma manual, o que nem sempre é

satisfatório para um bom desenvolvimento da colheita. A aplicação foi desenvolvida para que

suprisse a necessidade de maior controle do uso da água e melhor aproveitamento dos insumos,

além de trazer informações precisas quanto à necessidade hídrica da hortaliça, desta forma

auxiliando no seu desenvolvimento.

Palavras-chave: Tecnologia da informação. Arduíno. Irrigação. Automação.

ABSTRACT

The market of technologies for agriculture has grown, and it is increasingly seeking

better practices to avoid the hard manual labor. Therefore, every day emerge new methods

based on technology that aim to optimize the fieldwork. The purpose of this paper was develop

a hardware and software able to irrigate a lettuce crop prototype through an Arduino

microcontroller with soil moisture sensors. The motivation to development this work was in the

optimization process of irrigation. The system was developed to greater control water use and

better use of supplies, beyond provide information on the need of water in vegetables by

assisting its development.

Keywords: Information technology, Arduino. Irrigation. Automation.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Arduíno Mega 2560 ................................................................................................. 27

Figura 2 – Sensor de umidade do solo ...................................................................................... 28

Figura 3 – Módulo Relê ............................................................................................................ 29

Figura 4 – Sensor de nível de água ........................................................................................... 31

Figura 5 – Maquete do Sistema ................................................................................................ 32

Figura 6 – Hardware do sistema ............................................................................................... 33

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Leitura sensor de umidade ..................................................................................... 35

Tabela 2 – Condição para acionar a bomba .............................................................................. 36

LISTA DE SIGLAS

IDE – Integrated Development Environment.

IFMG - SJE – Instituto Federal de Minas Gerais – Campus São João Evangelista.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 12

2 REFERENCIAL TEÓRICO ......................................................................................... 15

2.1 ASPECTOS DA CULTURA DA ALFACE (LACTUCA SATIVA) .......................... 15

2.2 CULTIVO DA ALFACE ............................................................................................. 16

2.3 IRRIGAÇÃO ............................................................................................................... 18

2.4 USO DA TECNOLOGIA NA IRRIGAÇÃO ............................................................... 20

2.5 ARDUINO ................................................................................................................... 21

3 METODOLOGIA .......................................................................................................... 24

3.1 FERRAMENTAS UTILIZADAS ................................................................................ 24

3.1.1 Arduíno ............................................................................................................. 25

3.1.2 Sensor de Umidade do Solo .............................................................................. 26

3.1.3 Módulo Relé ...................................................................................................... 27

3.1.4 Módulo RTC (Real Time Clock) ....................................................................... 29

3.1.5 Sensor de Nível de Água ................................................................................... 29

3.2 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS ............................................................................. 30

4 ANÁLISE E RESULTADOS ......................................................................................... 32

4.1 CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO ............................................................................. 32

4.2 DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE ................................................................. 33

5 CONCLUSÕES .............................................................................................................. 36

REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 38

12

1 INTRODUÇÃO

Por ser um dos elementos fundamentais para a vida, a água é em um recurso natural de

valor inestimável. Pode ser encontrada em praticamente toda a extensão superficial do planeta,

e em quantidade quase incalculável, porém finita. Segundo o site Só Biologia (2012),

aproximadamente 71% da superfície do planeta Terra é coberta por água e deste total, apenas

3% representam reservas de água doce, das quais, somente 1% pode ser utilizado para consumo

humano.

Na agricultura, a água também assume papel de destaque e a irrigação vem sendo

empregada cada vez mais com o objetivo de suprir a sua falta, principalmente devido à

distribuição irregular das chuvas em diferentes áreas. É por meio das diversas técnicas de

irrigação que se obtém atualmente o fornecimento correto de água para as culturas, tendo em

vista uma produção cada vez maior e de melhor qualidade.

Coelho, Coelho Filho e Oliveira (2005) afirmam que a agricultura irrigada ocupava, em

média, 18% da área total cultivada no planeta, utilizando 70% do total de água captada,

superando o setor industrial que gastaria 21% e o doméstico, com apenas 9%.

Consequentemente, encontrar estratégias que viabilizem racionalizar o uso da água na produção

agrícola constitui objetivo indispensável, impedindo que em um futuro não muito distante, esse

importante recurso venha a faltar.

Levando em consideração que o setor agrícola com o uso da irrigação consome a maior

parte da água disponível no planeta, faz-se necessário buscar uma solução para melhorar o

aproveitamento dos recursos hídricos, auxiliando também no aumento da produção e na

melhoria da qualidade de vida do produtor rural.

De acordo com Santana (2010), a irrigação tem crescido de forma significante devido

aos longos períodos de seca durante o ano. Desta forma a tentativa de suprir a falta de chuva e

garantir um produto de melhor qualidade tem feito com que o uso de métodos de irrigação seja

cada vez mais difundido no meio rural. À vista disso, o setor agrícola exige uma atenção

especial em razão da grande quantidade de água que pode ser desperdiçada caso não haja

controle adequado no seu manejo.

Para Neto et al. (2013), é importante para o produtor saber o momento certo de iniciar

as suas irrigações e quanto de água deve-se aplicar para atender à necessidade hídrica da cultura

maximizando sua produtividade e a eficiência de adubos. Como decorrência dos conhecimentos

13

referentes à quantidade de água necessária para irrigação será obtido maior economia no uso de

água e de energia, além da diminuição da incidência de doenças, riscos econômicos, ambientais,

assim como, também, melhoramento das condições químicas e físicas do solo.

Segundo Lima, Ferreira e Christofidis (2000), por não aderir um procedimento de

controle da irrigação, o produtor rural usualmente irriga em excesso, fazendo com que a cultura

sofra um estresse hídrico, podendo comprometer a produção. Esse excesso tem como

consequência o desperdício de energia e de água, usados em um bombeamento desnecessário.

É importante ressaltar que, quando essa prática é feita manualmente, ela depende da

sensibilidade de quem administra, o que nem sempre garante uma irrigação adequada, gerando

prejuízos na produção e o desperdício de água. Para a maioria dos cultivos, o excesso ou a

escassez de água acarretam a não obtenção dos resultados esperados, ou seja, se produz menos

e com menor qualidade, o que implica em uso ineficiente do solo.

Dentre as culturas mais sensíveis em relação à irrigação pode-se citar a alface (do latim,

Lactuca Sativa), planta herbácea atualmente mais difundida dentre as hortaliças folhosas, sendo

cultivada em quase todo território mundial. De acordo com Batista (2012), a alface é uma

hortaliça que exige muita água durante o seu ciclo, em que sua quantidade e qualidade

influenciam na produtividade e na qualidade comercial do produto. Assim se torna necessária

a reposição de água para a planta com um manejo adequado e eficiente.

Frente a esses e outros problemas do manejo, a agricultura tem cada vez mais buscado

meios de melhorar o cultivo, encontrando, na tecnologia, uma aliada eficiente que tem mostrado

resultados consideráveis para evitar prejuízos na produção.

A incorporação das tecnologias da informação nos processos agrícolas consolidou-se no

Brasil em meados da década de 90, trazendo benefícios para a produtividade, no controle

administrativo e rapidez no processamento de informações, o que por sua vez gera importantes

retornos econômicos para as atividades no campo. Dentre as tecnologias associadas à área, a

agricultura de precisão tem-se destacado, por ser um sistema de gerenciamento agrícola baseado

na variação espacial e temporal da unidade produtiva e que visa o aumento do retorno

econômico, à sustentabilidade e à minimização dos efeitos ao meio ambiente (Ministério da

Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA, 2013).

Diante deste conceito, são vistos vários esforços para que seja possível alcançar as

melhorias propostas pela agricultura de precisão, sendo que esses esforços vão, desde

mapeamento por tratores, à softwares de auxílio às atividades executadas pelos agricultores,

14

visando maior aproveitamento de insumos (fertilizantes, defensivos, água, etc.) e a preservação

ambiental.

De acordo com PINELLI (2015):

A Agricultura de Precisão atua em diversas frentes, como análise do solo, aplicação de

fertilizantes e corretivos em taxas variáveis, colheita com sensores de produtividade,

aplicação localizada de defensivos agrícolas e acompanhamento de lavoura para

mapeamento de pragas e doenças. Essas e outras etapas permitem aplicar com exatidão

os recursos necessários, de forma a maximizar a produção, reduzir as perdas e

minimizar os efeitos ao meio ambiente (PINELLI, 2015).

Além das ferramentas já citadas, voltadas para a agricultura de precisão, outras vêm

sendo testadas e incorporadas aos diversos setores da produção, sendo a plataforma Arduíno

uma das que tem demonstrado valor significativo. O fato de ser uma plataforma projetada com

o objetivo de criar ferramentas de baixo custo, flexíveis e que pudessem ser utilizadas tanto por

profissionais como por pessoas sem conhecimento avançado em tecnologia, tem despertado o

interesse de projetistas das várias áreas do conhecimento, inclusive daquelas ligadas à produção.

Um de seus maiores atrativos encontra-se no fato de ser uma ferramenta open-source, que

permite a modificação livre do hardware e software, possibilitando a criação de inúmeros

projetos com investimento inicial consideravelmente reduzido.

Na irrigação, o Arduíno é capaz de captar, por meio de sensores, informações precisas

de variáveis como, a umidade do solo, a temperatura ambiente, entre outras, tornando possível

o monitoramento em tempo real e integral de áreas cultivadas. Este fato pode, por exemplo,

permitir o manejo adequado da água de acordo com as necessidades específicas de cada plantio,

garantindo a homogeneidade da produção.

Portanto, este trabalho teve como objetivo geral a prototipação de uma infraestrutura

hardware e software, apta a controlar um sistema de irrigação para o cultivo de alface,

utilizando uma maquete para simulação do mesmo. Para alcançar tais objetivos foi utilizado a

plataforma Arduíno juntamente com sensores de umidade do solo, de modo que estes possam

oferecer informação em tempo real ao produtor e total controle das áreas irrigadas.

Como objetivos específicos, foram propostos a montagem do hardware do sistema, a

implementação do software, de modo que o mesmo seja capaz de interpretar os dados recebidos

pelo sensor de umidade do solo e realizar o controle da irrigação da cultura de alface de forma

correta, levando em consideração as necessidades específicas da planta.

A viabilidade deste trabalho justifica-se pelo baixo custo para o seu desenvolvimento e

implantação, sendo um sistema viável também para a agricultura familiar, que é fonte de renda

de milhares de famílias na região do vale do rio doce.

15

2 REFERENCIAL TEÓRICO

Neste capítulo será apresentada sucintamente a contextualização do presente trabalho, a

fim de facilitar o entendimento do projeto, de forma a apresentar seus conceitos e fundamentos

teóricos. A seguir, serão apresentados os tópicos com os principais quesitos que servirão de

referência para o desenvolvimento do estudo. O item 2.1 descreve os principais aspectos da

cultura da alface. O item 2.2 retrata o cultivo da alface, assim como a precisão hídrica da cultura.

O item 2.3 conceitua de modo geral a irrigação e seus métodos. O item 2.4 fala sobre o uso de

tecnologias na irrigação e, por fim, no item 2.5 descreve-se a viabilidade da utilização do

microcontrolador Arduíno para automação da irrigação.

2.1 ASPECTOS DA CULTURA DA ALFACE (LACTUCA SATIVA)

A alface é uma hortaliça folhosa pertencente à família Asteraceae, que tem como

característica um pequeno caule no qual se prendem as folhas, suas raízes alcançam cerca de

25 cm de profundidade e sua cor pode variar dentre diversos tons de verde até o roxo. No país

as mais conhecidas e consumidas são as crespas e as lisas, elas são consideradas plantas

delicadas e têm como naturalidade regiões com ambientes temperados (HENZ e SUINAGA,

2009).

Atualmente é cultivada em todas as regiões brasileiras e é considerada a principal salada

consumida pela população. A fácil disponibilidade da hortaliça, sabor, qualidade nutricional e

o preço acessível ao consumidor são aspectos que favorecem seu grande consumo. (RESENDE

et al., 2007). Esta hortaliça é de suma importância na alimentação, devido à sua alta qualidade

nutricional. Nela são encontrados teores de vitaminas A, B1, B2, e C, além de sais minerais,

cálcio e ferro (FERNANDES et al., 2002).

A alface possui fácil adaptação a diferentes condições climáticas, além de possibilitar

cultivos consecutivos no mesmo ano, baixo custo de produção, e pouca sensibilidade a pragas

e a doenças. Isso faz com que a planta seja a preferida pelos pequenos produtores que a cultivam

em condições de pleno sol e ou em ambientes protegidos (SILVA, 2010). Contudo, é uma

cultura exigente em água e nutrientes, sendo necessário um manejo adequado de irrigação para

16

suprir as necessidades hídricas e minimizar doenças e lixiviação de nutrientes, assim como

evitar gastos excessivos com água e energia (GEISENHOFF, 2008).

De acordo com Carvalho e Silveira (2016), existe uma grande variedade de cultivares

de alface no mercado com diferentes formatos, tamanhos e cores. Entretanto, pode-se destacar

os 5 tipos mais consumidos no Brasil:

1. Repolhuda crespa (americana): possui folhas crespas e robustas, com nervuras

destacadas, formando uma cabeça compacta.

2. Solta lisa: Possui folhas macias, lisas e soltas, não havendo formação de cabeça.

3. Solta crespa: Possui folhas bem consistentes, crespas e soltas.

4. Mimosa: Possui folhas delicadas e com aspecto “arrepiado”.

5. Romana: Possui folhas alongadas e consistentes, com nervuras protuberantes,

formando cabeças fofas.

Para Cavalcante (2008), a alface tem a raiz um pouco superficial e por esta razão, são

muito sensíveis à falta e o excesso de água. Quando a água é depositada em grande quantidade,

pode ocorrer asfixia radicular (processo pelo qual, há falta de oxigênio no solo, limitando a

capacidade das plantas respirarem pelas raízes), facilitando o desenvolvimento de doenças e

provocando uma lavagem dos nutrientes solúveis, isso resulta em carências nutritivas.

Pelo fato desta hortaliça ter como característica grande área foliar e a evapotranspiração

intensa, faz-se necessário aplicações de água com mais frequência e em maior quantidade para

que assim atinja a máxima produção (PUTTI, 2014).

2.2 CULTIVO DA ALFACE

O cultivo da alface geralmente acontece por meio de canteiros onde são plantadas as

sementes ou mudas cultivadas em bandejas. A transplantação ocorre a partir do preparo do solo,

que deve ser corrigido de acordo com o que vai ser cultivado, dessa forma, a irrigação torna-se

fundamental para equilibrar a carência hídrica (BARROS, MOREIRA e CARAMELO, 2014).

A cultura da alface tem ciclo curto que pode variar de 45 a 60 dias, isso faz com que a

produção seja realizada o ano inteiro. O seu cultivo no Brasil em meados da década de 70 se

restringia a regiões com climas temperados, contudo nos dias atuais, a alface tornou-se mais

resistente ao calor. A plantação pode ser feita por sementeiras ou diretamente no canteiro, sendo

17

mais propício para o plantio as sementes, pois permitem melhor controle sanitário das mudas e

seleção mais rigorosa para a cultura (MALDONADE, MATTOS e MORETTI, 2014).

Em resumo, Lima (2007) diz:

O solo ideal para o cultivo dessa hortaliça é o de textura média, rico em matéria

orgânica e com boa disponibilidade de nutrientes. Para se obter maior produtividade,

é necessário o uso de insumos que melhorem as condições físicas, químicas e

biológicas do solo. As maiores produções podem ser obtidas a partir da melhoria das

características químicas e físico-química do solo, o que pode ser obtida com o

acréscimo de doses crescentes de compostos orgânicos (SOUZA et al., apud LIMA

2007).

Para Geisenhoff (2008), no cultivo das hortaliças as condições de umidade do solo

influenciam fortemente seu desenvolvimento. Um dos fatores que mais delimita o alcance da

alta produtividade e boa qualidade dos produtos é a deficiência da água, assim como o excesso.

A reposição da água em quantidade adequada e em momentos oportunos é crucial para o

sucesso da horticultura.

Em relação à precisão hídrica da cultura pode-se observar que ao longo dos anos,

diferentes enfoques sobre o tema foram realizados e distintos parâmetros foram estudados.

O estudo feito por Silveira et al. (2015), avaliou o efeito da água na produção de alface

à diferentes níveis de irrigação. Este estudo baseou-se em frações de evaporação do mini tanque

evaporimétrico, responsável por avaliar o volume evaporado de um espelho d’água com os

valores de (50%; 100%; 150%; 200%; 250%). Os autores puderam observar que aplicando uma

maior quantidade de água nas culturas, referente a até 200%, resultava em ganho de altura das

plantas, aumento em sua matéria fresca, assim como correspondia ao aumento do número de

folhas por planta. Esta avaliação foi considerada muito satisfatório, uma vez que teve como

média 19,33 folhas por planta. Contudo, quando aplicaram a lâmina de água referente ao

tratamento de 250%, resultou em uma redução no arranjo adequado das raízes, devido aos

elevados teores de água no solo. Os autores concluíram que foi possível obter maior produção

com a aplicação da lâmina referente a 200%. Já quando são submetidas ao tratamento de 250%,

em todas as análises foi constatado uma curva regressiva de produção quando a cultura era

submetida a quantidades excessivas de água.

Hamada e Testezlaf (1995) avaliaram o efeito de diferentes lâminas de água aplicadas

por gotejamento, o estudo foi realizado em Campinas-SP por meio de aplicações diárias de

água, com base na evaporação medida no tanque Classe A (tanque metálico de tamanho

padronizado utilizado para medir a evaporação da água). Os autores afirmam que a

produtividade da cultura da alface foi influenciada pelas lâminas de água aplicadas

principalmente na fase final de seu desenvolvimento. De acordo com os autores, foi possível

18

notar que os maiores benefícios foram obtidos por meio das maiores lâminas de água. Cerca de

80% a 90% da massa fresca foram produzidas por volta de duas semanas anteriores à colheita.

Já em relação ao número de folhas e massa fresca total, os melhores resultados se deram a partir

do tratamento da maior lâmina de água aplicada. A eficiência do uso de água apresentou

retornos decrescentes à medida que as maiores lâminas foram aplicadas, sendo os melhores

efeitos observados no tratamento com aplicação de 60% da evaporação do tanque Classe A. A

maior produção e a melhor qualidade da alface foram alcançadas no tratamento que aplicava

120% da evaporação do tanque Classe A.

Segundo Fhecha (2004), a produtividade referente à cultura da alface apresenta fatores

negativos devido ao excesso de água no solo. O efeito do excesso de água na cultura da alface

pode ser determinado pela redução da altura da planta, do diâmetro e do peso da parte aérea,

além da redução do diâmetro do caule, sendo a variável peso da parte aérea a que apresentou

maior sensibilidade.

O uso da irrigação em lugares com má distribuição de água ou em ambientes com falta

deste recurso, faz com que essa técnica seja decisiva para a melhorar a qualidade das folhas e

respectivamente elevar os índices de produção (CARVALHO, 2013).

2.3 IRRIGAÇÃO

A irrigação é uma operação agrícola que tem como principal objetivo suprir as

necessidades de água das plantas. A técnica da irrigação é imprescindível nas áreas das regiões

na qual a chuva é escassa ou insuficiente para o bom desenvolvimento da cultura (FERREIRA,

2011).

Tal técnica não é utilizada somente para oferecer a quantidade essencial de água para o

cultivo, mas também proporciona uma melhor produção agrícola. A irrigação na agricultura

deve ser entendida não somente como um seguro contra secas ou veranicos, mas também como

uma técnica que dê condições para que o material genético expresse em campo todo o seu

potencial produtivo (HERNANDEZ, 2004).

Para Coelho et al. (2014), existem diversos métodos de irrigação, ou seja, técnicas

responsáveis em garantir que a água chegue as plantas. Tais técnicas são divididas nos seguintes

tipos: irrigação por superfície, irrigação por aspersão e irrigação localizada. Pires et al. (2007)

19

discorrem que não há uma técnica que seja considerada ideal, e sim aquela que melhor se adapte

às condições locais de topografia, clima, tipo de solo e de cultivo, disponibilidade e qualidade

da água, mão de obra e energia.

A Irrigação é uma técnica de suma importância para melhor desempenho do cultivo,

pois, por meio da aplicação da água pode-se aumentar a eficiência de outros insumos,

fertilizantes e adubos (QUEIROZ, BOTREL e FRIZZONE, 2008). Porém, quando manuseados

de maneira inadequada, os sistemas de irrigação podem ocasionar diversos problemas tais

como: baixa eficiência no uso de água, energia e nutrientes; maior incidência de doenças

fúngicas e bacterianas; baixa produtividade; e redução na qualidade da planta (MAROUELLI,

et al., 2011).

De acordo com o estudo feito por Testezlaf, Matsura e Cardoso (2002) a irrigação pode

aumentar significativamente a produtividade, reduzir os riscos de perdas de produção, e

potencializar os retornos financeiros investidos. Por constituir um fator que contribui para o

aumento da produção, é indispensável que seja manejada de modo eficiente e apropriada, para

que assim não se torne um elemento causador de problemas em termos ambientais.

Irrigar não é apenas distribuir água sem nenhum critério, é necessário que haja um

controle para não trazer problemas para a plantação. A quantidade de água excessiva pode

prejudicar as raízes das plantas apodrecendo ou retirando seus nutrientes, assim como doses

insuficientes prejudicam o desenvolvimento e a produtividade do cultivo (MEYER, 2005).

O controle de irrigação nas propriedades, muitas vezes é realizado manualmente

podendo acarretar em prejuízos para o cultivo e desperdício de recursos utilizados na técnica.

De acordo com Lima, Ferreira e Christofidis (2000), o manejo racional da irrigação se dá pela

aplicação da quantidade necessária de água ao cultivo. Por não aderir um método de controle

da irrigação, o produtor rural habitualmente irriga em excesso, fazendo com que a cultura sofra

um estresse hídrico, o que pode comprometer a produção. Esse excesso tem como consequência

o desperdício de energia e de água, usados em um bombeamento desnecessário.

Dentro dessa realidade, o método de irrigação adotado é uma importante ferramenta

para obtenção de eficiência no processo de irrigação (ALTOÉ, 2012). A necessidade da busca

da otimização dos recursos produtivos, da competividade no mercado produtivo, da necessidade

de aumento de produtividade e redução de custos, leva a uma tendência de adoção de

tecnologias capazes de tornar a exploração cada vez mais competitiva e rentável (SUZUKI e

HERNANDEZ, 2016).

20

De acordo com Santana (2010), com o avanço tecnológico, é praticamente impossível

achar um setor na sociedade que não use os recursos da tecnologia para o seu benefício. Na

agricultura não é diferente, os métodos de produção, cada vez mais automatizados, têm

facilitado a vida daqueles que usam a agricultura como meio de sobrevivência, resolvendo os

problemas causados por falhas humanas, tais como: controle da água mais eficiente, uso de

energia de forma mais eficaz, dentre outros.

2.4 USO DA TECNOLOGIA NA IRRIGAÇÃO

“No Brasil, a automação de sistemas de irrigação vem sendo implantada com maior

intensidade nos últimos anos, principalmente em função do surgimento de técnicas apropriadas

que vem acompanhando a modernização crescente da agricultura”. (SUZUKI, 2016).

Para Pinheiro (2008), o sistema produtivo carece do aumento de produção, devido à

crescente demanda de energia, processos primários, produção de alimentos, dentre outros. Em

razão desta necessidade, a automação manifestou-se buscando eliminar erros humanos e

melhorar a produção de bens e serviços. A automação pode proporcionar mudanças tanto

nesses processos, como em melhorar a performance da agricultura e das empresas sob os

aspectos do meio ambiente, no controle e supervisão de sistemas de irrigação, temperatura, gás,

energia e iluminação. Tais mudanças permitem racionar o consumo de energia, de matérias

primas e outros recursos a fim de reduzir os impactos ambientais.

Santos (2010) afirma que a etapa de irrigação da lavoura apresenta ser a mais extensa

no processo do plantio da área cultivada, essa técnica depende de uma manutenção constante

dos equipamentos, tem um consumo elevado de energia e ainda um emprego de mão-de-obra

em maior escala. O autor enfoca que cada vez mais é necessário viabilizar a automação nos

meios agrícolas, devido à diminuição de mão de obra nas atividades do campo. A partir da

automação, é possível fazer um uso mais eficiente de recursos naturais e insumos, reduzindo

também os impactos do meio ambiente.

“Na irrigação automatizada, as medidas das variáveis de solo e atmosfera relacionadas

à condição hídrica das plantas podem fornecer as informações sobre o estado hídrico do cultivo

visando ser possível planejar adequadamente a próxima irrigação”. (CARVALHO et al., 2015)

21

Devido as possibilidades de maior eficiência e redução de custos que as tecnologias

trazem para a agricultura e da necessidade em incrementar a produção agrícola, aumentou-se o

interesse do agricultor na automatização de seus cultivos e logo do manejo de irrigação. Os

sistemas automáticos para o controle de irrigação se tornaram uma ferramenta de grande valia

para a aplicação de água na quantidade necessária e no devido tempo, contribuindo para a

manutenção da produção agrícola e também, para a utilização eficiente dos recursos hídricos

(TESTEZLAF, 2016).

Guirra e Silva (2010) afirmam a importância da automação agrícola na vida do

agricultor. Esta tem mudado suas atividades, que antes eram exercidas diretamente nos

processos produtivos, fazendo com que logo após a inserção, o responsável se dedique mais à

supervisão e monitoramento dos mesmos do que as práticas agrícolas.

Para Brito (2014):

O uso de equipamentos que possam fazer a leitura automatizada, processar a

informação e tomar decisão como, por exemplo, a abertura de uma válvula solenoide

para irrigar determinado talhão, resultando em melhor controle da água, possibilitaria

um avanço tecnológico considerável em termos de agricultura irrigada. Já existem

produtos comerciais com essa finalidade, porém, a utilização de uma plataforma livre

como o Arduíno™ pode contribuir para um avanço mais rápido no controle de água

na irrigação.

Kolcenti et al. (2000) enfoca a importância de novas tecnologias no campo em busca de

melhorias na produção, pois estas tecnologias proporcionam qualidade e oportunidade por meio

de artefatos que promovem e fidelizam o conceito da sustentabilidade. O autor ainda esclarece

que é possível automatizar as atividades do meio rural, por meio do Arduíno, placa

microcontroladora programável. Os recursos providos desta placa fornecem benefícios e facilita

as necessidades rurais. Com ela é possível desenvolver projetos tecnológicos para agricultura

utilizando soluções e tecnologias de baixo custo e padronizadas, trazendo grande auxílio para

o crescimento da propriedade.

2.5 ARDUÍNO

Com histórico amplo no mundo acadêmico por obter baixo custo e uma variedade

significativa de implementações em projetos eletrônicos, o Arduíno é uma plataforma de

prototipagem eletrônica baseada no conceito de hardware e softwares livres, de modo que o

hardware é composto por uma placa, onde são construídos os projetos e o software é formado

22

por uma IDE, onde são realizadas as programações. Tal plataforma pode ser aplicada em

projetos de automação podendo ser adaptada de acordo com as necessidades de quem o utiliza

(ARDUÍNO, 2013). Nesta plataforma podem-se desenvolver, também, várias automações que

envolvam sensores, microcontroladores, motores e outros componentes por meio de uma

interface programável (BATISTA, 2014).

Por ser uma plataforma open source e ter uma licença que permite cópias e

compartilhamentos, alguns desenvolvedores criaram suas próprias versões, sendo algumas

delas: Mega, Nano, Mini, Diecimila, Bluetooth, Serial Single Sided, LilyPad, Serial e a versão

Uno padrão do Arduíno, além destes existem outras versões, porém menos conhecidas.

Segundo MCRoberts (2011), para programar um Arduíno de acordo com sua

necessidade, utiliza-se uma IDE (Ambiente de Desenvolvimento Integrado, do inglês

Integrated Development Environment) para criação de programas no qual se escreve o código

com a linguagem que a placa compreende. Esta IDE é um software livre, o que significa que os

códigos, esquemas e projetos podem ser utilizados e modificados por qualquer usuário. É

também por meio desta IDE que é feito o envio do programa para o microcontrolador existente

na placa Arduíno.

O microcontrolador pode ser ampliado por Shields (escudos), placas de circuito para

expansão de hardware que contém outros dispositivos como por exemplo, receptores, display

de LCD, dentre outros. Essas ferramentas adicionais podem ser conectadas ao Arduíno para

obter funcionalidades extras (ARDUÍNO, 2016).

De acordo com Moreira, Portela e Silva (2016), o Arduíno mostrou ser uma alternativa

eficiente para soluções de baixo custo operacional e que demandam de um baixo consumo de

energia. Os autores afirmam que os principais pontos positivos adquiridos pelo uso da placa

foram: facilidade na locomoção da equipe, instalação dos equipamentos, exibição de dados em

tempo real, fácil adaptação, custo benefício e manutenção. A facilidade no desenvolvimento de

soluções, sobretudo em relação da construção dos circuitos e da codificação de software

responsável por coletar e processar os dados, foram ressaltados no emprego da placa pelos

autores.

Kolcenti (2014) afirma em seus estudos que “Desde sua criação o Arduíno vem se

destacando e mostrando ser uma ótima ferramenta, por seu baixo custo e sua grande eficiência.

Sendo utilizado em projetos com as mais variadas complexidades e para diversos fins. ”.

O Arduíno pode ser utilizado para a automação de processos agrícolas, sendo uma de

suas aplicações na irrigação. Com essa plataforma pode-se chegar a um maior controle da

23

irrigação, por meio de implantação de sensores de umidade, que por sua vez trabalha com a

umidade do solo, evitando assim que a planta receba água além do que lhe é necessário MEYER

(2005), dessa forma o Arduíno e seus respectivos sensores e atuadores, poderão auxiliar o

pequeno produtor a mensurar todos os parâmetros de uma irrigação adequada e com valores

precisos. Consequentemente o desperdício de água, energia e produção serão reduzidos

(CUNHA e ROCHA, 2015).

24

3 METODOLOGIA

De acordo com Cartoni (2011), a metodologia tem como objetivo “apresentar os

caminhos possíveis do processo científico, como problematizar criticamente, indagar sobre os

limites da ciência e estabelecer um padrão de inteligibilidade na apresentação da pesquisa”.

Diante disso, este capítulo visa descrever as práticas que foram seguidas na elaboração

do presente trabalho, apresentando as ferramentas utilizadas, os métodos e procedimentos que

foram adotados na construção do sistema.

3.1 FERRAMENTAS UTILIZADAS

O sistema proposto neste trabalho foi desenvolvido utilizando ferramentas de baixo

custo. Desta forma é possível alcançar maior viabilidade de sua implantação na agricultura

familiar, tendo em vista auxiliar pequenos produtores a gerenciar a irrigação de maneira

sustentável e automatizada, diminuindo a mão de obra necessária para a realização de tal

prática.

Os materiais necessários para montagem do hardware a ser empregado foram

selecionados a partir de pesquisas em projetos semelhantes. Este trabalho contou com a ajuda

de um profissional de eletrônica, e fez aproveitamento de ferramentas já disponíveis no campus.

Quanto aos softwares empregados, todos são open source, pois são de livre utilização

por parte do usuário, além de contarem com um número significativo de bibliotecas específicas

para uma determinada aplicação, disponibilizadas gratuitamente pelos seus desenvolvedores.

A seguir, expõe-se as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do sistema hardware

e software.

25

3.1.1 Arduíno

Segundo McRoberts (2011), o Arduíno consiste em uma plataforma de computação

física ou embarcada, capaz de interagir com o ambiente por meio de hardware e software.

Recebendo a programação correta, este microcontrolador processa entradas e saídas entre o

dispositivo e os componentes externos conectados a ele, executando uma vasta gama de funções

que podem ser utilizadas conforme a necessidade de um determinado projeto.

Para implementação do sistema proposto, foi utilizado uma placa Arduíno Mega 2560

apresentada na Figura 1. Essa placa possui micro controlador ATmega2560 que permite a

comunicação com o computador, 54 pinos que podem ser utilizados como entrada ou saída

adaptando-se à necessidade do projeto, além de 16 entradas analógicas e 4 portas de

comunicação serial (SOUZA, 2014).

Para a codificação, utiliza-se a IDE do Arduíno, que consiste em uma aplicação

multiplataforma escrita em Java, que permite realizar a programação do microcontrolador

(SOARES, 2013).

A plataforma oferece bibliotecas já inseridas, mas permite a criação de novos Sketches

(esboços), programas escritos usando Arduíno Software e salvos com a extensão “.ino”

(ARDUÍNO, 2016). A IDE possui uma linguagem de programação própria, Wiring, que se

baseia nas linguagens C e C++, linguagens comumente utilizadas no desenvolvimento de

softwares.

O ciclo de programação do Arduíno pode ser dividido da seguinte forma:

a. Conexão da placa a um computador por meio de uma porta USB;

b. Desenvolvimento do código;

c. Upload do código para a placa pela comunicação USB;

d. Reinicialização da placa para que ocorra a execução do código criado.

Assim que o código é transferido para a placa, o Arduíno o executa sem a necessidade

de um computador, exigindo apenas a conexão com uma fonte de energia (SOUZA, 2013).

A Figura 1 apresenta um resumo dos componentes da placa Arduíno Mega 2560.

26

Figura 1 – Arduíno Mega 2560

Fonte: www.embarcados.com.br, 2014.

3.1.2 Sensor De Umidade Do Solo

Para medir os níveis de umidade o sistema utilizou higrômetros, sensores de umidade

simples que possuem como componente principal o LM 393, que consiste em um chip

comparador de baixa tensão, desenhado especificamente para operar a partir de uma única fonte

de alimentação sobre uma ampla gama de tensões (STMICROELETRONICS, 2016). Estes,

foram implantados no solo a fim de detectar as variações de condutividade elétrica e desta

forma, monitorar a umidade presente no solo e informar à placa se a plantação necessita de

água. Estes sensores possuem ainda, saídas digital e analógica, sendo a última capaz de obter

leituras de maior precisão.

As saídas efetuadas pelo sensor são enviadas à placa Arduíno como bits, cujos valores

se encontram entre 0 e 1023, permitindo identificar o nível de água presente no solo e em caso

de necessidade, acionar o sistema de irrigação automaticamente.

Tomando como base os valores das medidas efetuadas pelo sensor, o sistema irá avaliar

a situação do solo. Valores entre 0 e 500, indicam menor resistência entre o solo e as ponteiras,

apontando maior condutividade elétrica, o que é interpretado pelo sistema como excesso de

água presente no solo, valores entre 500 e 800 indicam que o nível de umidade está normal e

27

valores entre 800 e 1023, indicam maior resistência entre o solo e as duas ponteiras do sensor,

desta forma o solo está seco e necessita ser irrigado. (MORAES, 2013)

A Figura 2 demonstra o sensor de umidade, juntamente com o componente LM393 e os

cabos de conexão.

Figura 2 – Sensor de Umidade KDQ11

Fonte: Arduínobymyself.blogspot.com.br, 2013.

3.1.3 Módulo Relé

Segundo Santos (2016), o Relé consiste em um interruptor eletromecânico capaz de ligar

e desligar dispositivos por meio de campo magnético. Este campo magnético é criado no

instante em que uma corrente elétrica percorre a bobina, que por sua vez atrai uma série de

28

contatos fechando ou abrindo os circuitos. Estes contatos retornam à sua posição inicial quando

a corrente elétrica é interrompida.

Por possibilitar ser energizado com cargas relativamente pequenas em relação ao que o

circuito controlado exige para funcionar, o relé permite o controle de circuitos de altas

correntes, como motores, máquinas industriais e lâmpadas, diretamente por meio de

dispositivos eletrônicos mais delicados. Dessa forma, uma corrente fornecida por um transistor

de pequena potência, não seria capaz de controlar uma máquina industrial, motor ou lâmpada,

mas é capaz de ativar um relé, que por sua vez pode controlar uma carga de alta potência.

(BRAGA, 2012).

No presente projeto, o relé, demostrado na Figura 3, teve a função de ativar a bomba de

água, a partir de comandos enviados pelo Arduíno, no momento em que o sensor de umidade

apontar a necessidade de irrigação.

Figura 3 – Módulo Relê

Fonte: www.arduinobr.com, 2016

29

3.1.4 Módulo RTC (Real Time Clock)

O módulo RTC (Real Time Clock, ou Relógio de Tempo Real), compreende em um chip

com funções de hora e calendário. Este módulo fornece informações exatas de horas, minutos,

segundos, dias do mês e da semana, mês e ano. Além de ajustar automaticamente os meses com

menos de 31 dias e também anos bissextos (ARDUÍNO E CIA, 2014).

Sua função no projeto foi controlar o tempo de irrigação, fazendo com que o

fornecimento de água seja desligado após um determinado tempo, para que haja a medição dos

níveis de umidade presente no solo por meio de do higrômetro e assim garantir que a cultura

receba a quantidade correta de água.

Este módulo permite, ainda, programar o Arduíno para que o mesmo execute regimes

diferentes de irrigação para cada período do ano. Assim sendo, no período de estiagem, as

irrigações podem ser menos espaçadas e nos períodos de chuva, podem ser realizadas em

intervalos de maior duração, caso necessário.

3.1.5 Sensor de Nível de Água

Para obter informações precisas do nível do reservatório, utilizou-se sensores de nível

de água com boia horizontal, que consiste em um dispositivo que juntamente com o

microcontrolador Arduíno pode controlar os níveis de água de forma elétrica, de modo que

impeça que a bomba d’água seja acionada para a irrigação caso o reservatório esteja abaixo do

ponto mínimo demarcado pelo sensor.

A boia presente no sensor funciona como um interruptor eletromagnético, desta forma

ao ser elevada, a mesma entra em curto enviando sinal ao microcontrolador que executa a

função para o qual foi programada (PORTA, 2016).

No caso do presente projeto, o sensor tem a função de mostrar informações referentes

ao reservatório e prevenir que a bomba d’agua seja acionada quando o mesmo não estiver em

um nível satisfatório para que a irrigação seja ativada.

A Figura 4 apresenta o sensor de nível de água que foi utilizado na montagem do

hardware.

30

Figura 4 – Sensor de nível de água

Fonte: blog.usinainfo.com.br, 2016.

3.2 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS

Os procedimentos que foram adotados para a construção do sistema consistem na

obtenção e análise dos dados de necessidade hídrica da alface, montagem do hardware do

sistema, codificação, implantação do protótipo e realização de testes.

Durante o período de obtenção e análise dos dados da necessidade hídrica da alface,

foram realizados estudos e pesquisas relacionadas ao cultivo da mesma, desde o plantio à fase

de colheita, com o intuito de compreender sua sensibilidade quanto à irrigação, observando as

variações na evapotranspiração durante diferentes estações do ano.

Tal fase foi fundamental para o desenvolvimento do sistema, visto que um dos objetivos

do projeto é a melhoria do processo de irrigação, seja a mesma relacionada a mão de obra, ao

racionamento de água ou a produção.

Para a montagem do hardware, foram utilizados componentes selecionados com base

em pesquisas de mercado e orientação de um profissional de eletrônica. Posteriormente, deu-se

início à implementação do código para a placa, de forma a utilizar as informações consideradas

relevantes quanto ao cultivo da alface, visando proporcionar a irrigação correta da cultura e

racionamento hídrico.

31

Após a codificação necessária para o funcionamento do sistema, o protótipo do mesmo

foi implantado numa maquete e posteriormente foi realizado os testes do hardware e software,

corrigindo os erros encontrados. Para o bombeamento de água foi utilizado uma bomba de

aquário com o intuito de simular o comportamento de uma bomba comumente utilizada nas

plantações.

Na fase de testes, foi utilizado amostras de solo com diferentes níveis de umidade para

testar o funcionamento do sensor de umidade do solo. Neste caso, no momento em que o sensor

apontar que o solo está seco, o Arduíno envia comando para o Módulo relê, fazendo com que

o mesmo ative a bomba. Posteriormente, foi realizado o mesmo teste incluindo o Display LCD

e os Leds, apresentando o status do solo.

Por fim foi feito também, testes com o Módulo RTC para verificar se o mesmo realizava

armazenamento do horário corretamente, dando término aos testes.

32

4 ANÁLISE E RESULTADOS

O presente capítulo tem como objetivo apresentar o desenvolvimento do protótipo

visando alcançar os objetivos apresentados. Serão retratados os métodos utilizados na criação

do sistema hardware e software, demonstrando sua elaboração por meio de explicações,

imagens e partes do código utilizados na implementação do mesmo.

4.1 CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO

A construção do protótipo visa simular o comportamento do sistema em uma horta,

dessa forma permitindo melhor visualização do objetivo principal do projeto, que consiste em

irrigar uma cultura de alface de forma automatizada.

Para simulação da horta, foi montada uma maquete no qual se utilizou mudas de alface,

amostras de solo com diferentes níveis de umidade para a realização dos testes com o sensor e

equipamentos de bombeamento para efetuar a irrigação.

Ao finalizar a montagem da maquete, o hardware foi implantado com todas as conexões

e componentes necessários para o funcionamento do sistema. O contato entre o Arduíno e os

componentes deu-se a partir da conexão dos mesmos na própria placa Arduíno Mega 2560 e

também por meio de uma protoboard, placa na qual torna-se possível realizar ligações elétricas

dispensando a utilização da solda. Na Figura 5 é apresentado a maquete utilizada.

Figura 5 – Maquete do Sistema

Fonte:As autoras

33

Na Figura 6 é demonstrado o hardware que foi implantado na maquete do sistema.

Figura 6 – Hardware do Sistema

Fonte: As autoras

4.2 DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE

O sistema foi desenvolvido como a finalidade de realizar o controle da irrigação de uma

cultura de alface de forma automatizada. Foi utilizado a linguagem Wiring para realizar a

comunicação entre o microcontrolador e seus componentes que necessitam estar totalmente

integrados para permitir o funcionamento correto do sistema.

Antes de realizar a leitura dos dados do solo, o software verifica o nível do reservatório

utilizando um sensor de nível de água, de forma a evitar que a irrigação seja acionada caso o

mesmo esteja com níveis inferiores ao ponto mínimo demarcado pelo sensor. As informações

do reservatório são apresentadas para o usuário por meio de um Display LCD.

Para evitar o desperdício de água e simultaneamente atender à necessidade hídrica da

alface, foram estabelecidos horários fixos para a verificação dos dados do solo, tais horários

são controlados pelo módulo RTC.

34

A leitura dos dados do solo dá-se por meio do sensor de umidade, que envia informações

para a placa para que sejam interpretados e assim acionar leds de acordo com os valores

indicados pelo sensor, desta forma identificando o status do solo que são definidos como:

a) Led verde – Encharcado;

b) Led amarelo – Úmido;

c) Led vermelho – Seco.

Após apresentar o status para o usuário por meio do display LCD, o Arduíno aciona os

componentes de acordo com a programação realizada para cada situação. Para o status “Solo

encharcado”, o Arduíno não envia nenhum comando, pois os níveis de água estão acima do

recomendado e desse modo o solo não necessita de irrigação. O mesmo acontece para o status

“Solo úmido” e já na situação “Solo seco”, a bomba será acionada pelo módulo Relê e

permanecerá ligada de acordo com a necessidade hídrica da hortaliça, porém não se pode

indicar um valor exato, pois, deve-se levar em consideração aspectos referentes ao local onde

o sistema está sendo implantado, como exemplo, o tipo de solo e o clima.

Nas tabelas a seguir apresentam-se os pseudocódigos para melhor compreensão do

software

Tabela 1 – Leitura do sensor de umidade

Se ((valor_sensor_umidade > 0) e (valor_sensor_umidade < 500 )) então

Escreva (“Solo Encharcado”);

Senão

se ((valor_sensor_umidade > 500) e (valor_sensor_umidade < 800)) então

Escreva (“Solo Úmido”);

Se (valor_sensor_umidade > 800) então

Escreva (“Solo Seco”);

35

Tabela 2 – Condição para acionar bomba

Se (hora >= hora_ligar) e (hora < hora_desligar) então{

Se (valor_sensor_umidade > 800) então

Ligar_bomba;

}

}

Se (hora> hora_desligar) então

Desliga_bomba;

36

5 CONCLUSÕES

Analisando o cenário no decorrer da pesquisa, podemos observar os benefícios de buscar

tecnologias voltadas para o desenvolvimento agrícola, e dessa forma possibilitar maior

interação entre o agricultor e a produção. Visando proporcionar tais benefícios, este trabalho

teve como principal objetivo controlar a irrigação especificamente da cultura de alface,

hortaliça produzida em grande parte do mundo e principalmente pela agricultura familiar no

Vale do Rio Doce. A realização do presente trabalho foi viabilizada pelo fato de utilizar

componentes de baixo custo de forma a alcançar pequenos produtores rurais.

A maior dificuldade encontrada no seu desenvolvimento foi a integração entre os

componentes eletrônicos, pois as autoras não tinham conhecimento prévio para a sua

implementação. Quanto ao desenvolvimento lógico, pode-se considerar que o mesmo foi

facilitado pela existência de inúmeras bibliotecas disponibilizadas pelos desenvolvedores para

utilização e grande acervo de materiais e fóruns disponíveis na internet para pesquisa.

Um desafio obtido no decorrer do trabalho foi lidar com a fragilidade de alguns

equipamentos, que deterioram de maneira demasiadamente rápida, fazendo com que a

manutenção do sistema seja mais frequente.

É importante ressaltar que para a implantação do sistema em uma horta real, é necessário

o auxílio de um profissional, tendo em vista que é necessário levar em consideração aspectos

relacionados à produção da hortaliça, sendo o tipo de solo, condições climáticas, estágios de

desenvolvimento da planta, entre outros aspectos que fogem do patamar de conhecimento dos

desenvolvedores.

Em relação aos objetivos apontados, todos foram alcançados com êxito. O sistema é

capaz de colher informações referentes ao solo de forma exata e realizar a irrigação

corretamente de acordo com o que foi programado, sendo assim permitindo a implementação

de novas funções em trabalhos futuros, como, o envio de mensagens de texto via celular em

tempo real informando ao produtor o status da irrigação, possibilitando a prevenção de erros, o

monitoramento completo do reservatório para evitar que esteja vazio no ato da irrigação,

acionando uma bomba para que o mesmo atinja um nível adequado de água e por fim a

implantação do sistema em uma horta real.

Grande parte dos produtores rurais da região ainda realizam seus trabalhos manualmente

sem auxílio de grandes tecnologias. Diante disso, este trabalho pode contribuir de forma

37

significativa no desenvolvimento tecnológico da região, permitindo aos produtores obter maior

eficiência no trabalho e buscar cada vez mais formas de otimizar as atividades do campo.

38

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