HW-390 (Sensor de Umidade de Solo Capacitivo) com Arduino

A automação de processos e produtos no ramo do agronegócio tem se mostrado um nicho muito promissor. As estratégias passam por equipamentos inteligentes e vão até aquisição de dados para tomada de decisões. E uma das primeiras necessidades que vem a mente quando se pensa nessas possibilidades, é mensurar a umidade no solo das plantações.

Figura 1 - HW-390 e Arduino

Para tal, existem muitas opções, a maioria voltada para soluções baseadas na mudança de resistência, resistivas, que tem como grande desvantagem a rápida degradação do sensor devido ao efeito de eletrólise. Por isso, usaremos o HW-390, que usa uma estratégia voltada a mudança de capacitância no sensor, capacitivo.

O sensor

O HW-390 é um módulo que consiste em um oscilador de frequência fixa, baseado no CI 555 (Timer), que gera uma onda quadrada gerada e é então devolvida em forma de sinal analógico, variando de 0 a 3V, sendo este alterada pela mudança capacitiva imposta aos terminais de recepção. No caso, quanto maior for a umidade do solo, maior será a capacitância do sensor, e consequentemente maior o sinal lido, o inverso também é verdadeiro.

O detalhe é que esse sensor pode operar em faixa de tensão entre 3.3 e 5.5V, e frequentemente é ligado ao Arduino pela porta de 3.3V, o que força a ligação do pino AREF também a tensão de 3.3V, e assim equalizar os níveis de tensão na leitura das portas analógicas, que por padrão é de 5V. Mas essa estratégia costuma causar mais transtorno que benefício, principalmente se você tem que realizar outras leituras a outros sensores analógicos que operem apenas em 5V. E como independentemente da ligação, muitos testes precisarão ser feitos para ajustar e entender quais são as leituras que melhor se encaixam às suas necessidades, vamos manter todo o sistema operando em 5V.

O circuito

A ligação do HW-390 ao Arduino é simples e não necessita nada além de alguns Jumpers. Material:

• 1x - HW-390 Sensor de Umidade de Solo Capacitivo
• 1x - Arduino
• 3x - Jumpers

Figura 2 - Circuito Montado

O detalhe é que na imagem, o sensor de referência tem a versão v1.0. No entanto, a ligação é a mesma para a versão v2.0 e outras, o que muda é qualidade que o próprio sensor tem em fazer as leituras com maior precisão e durabilidade.

O código

Como mencionado anteriormente, decidimos manter a tensão de operação do sistema em 5V, a padrão do Arduino. E que a faixa de sensibilidade do sensor é de 0 a 3V, por isso, o cálculo de equivalência entre as duas proporções.