27 de outubro de 2021

Do bit Ao Byte

Embarcados, Linux e programação

Experimento: Bonsai de Ipê

bonsai de Ipê

Um amigo me deu uma muda de Ipê há alguns meses e como a muda sobreviveu, a presenteei com um vaso e terra. Como nunca plantei nada, o desafio será fazer com que ela sobreviva e se torne um bonsai de Ipê amarelo. Vou postar o progresso uma vez por mês, começando dessa apresentação e o que será feito.

Um Ipê leva 2 anos para ficar adulto, mas os avanços serão notórios ao longo do tempo, caso sobreviva.

Estado inicial

A muda de Ipê estava em um vaso pequeno com 50% de terra e 50% de areia para não reter muita água e permitir que as raízes caminhem livremente pela terra. Nessa mudança não adicionei areia (deveria), mas não descartei a terra que ela estava plantada inicialmente.

Coloquei terra com humus em metade do vaso e na outra metade coloquei terra com adubo de pasto. Bem, vi um vídeo dizendo que as raízes vão até o nutriente de forma inteligente, então presumi que a planta decidirá por si o que é almoço e o que é sobremesa.

Tentei não soterrar a planta e nem deixar as frágeis raízes expostas, cobrindo o restante do vaso de fibra de coco (sem acento, já que o cocô está no adubo de uma das metades do vaso) e mantive duas mudinhas de sei-la-o-quê que peguei nas sementes que estavam no cocô que o passarinho fez na parede de casa.

Fui até a pracinha que tem aqui perto e peguei folhas secas para cobrir a terra, para ajudar manter a umidade, protegendo-a do sol. E já que falamos em sol; o Ipê é uma árvore que gosta de sol abundante, o ideal é deixá-la no sol o dia todo. Enfim, a planta (que sobreviveu de ontem pra hoje) está como a imagem de destaque desse artigo mostra. Agora é hora de fazer um controle inteligente, mas com ESP, para receber as notificações por MQTT.

Controle de umidade de solo

Escrevi há algum tempo sobre esse sensor de umidade de solo da Curto Circuito. Ele é anticorrosivo, fundamental para que não se deteriore brevemente. Mas o que ajuda na deterioração do sensor é mantê-lo energizado, de modo que o ideal é usar um transistor ou um relé para fazer a medição. Sim, relé é mesmo um exagero, mas não exige nenhuma habilidade em eletrônica, nem ferro de solda, nem nada. Provavelmente pessoas que sequer sabem o que é Arduino lerão esse artigo, por isso vou detalhar cada pontinho do projeto para quem quiser reproduzir o controle apenas conectando as partes. Os links de artigos relacionados dispostos durante esse artigo indicam o produto, mas não se preocupe com a parte de código, nem parte técnica. No final do experimento disporei algo prontinho para você baixar e implementar.

Como fazer a medição da umidade do solo?

O código e o firmware serão disponibilizados ao final do experimento. A pergunta certa nesse momento seria: “Qual a umidade correta da terra”? – Essa eu respondo fácil! – Não sei.

Não encontrei em lugar nenhum qual o volume correto de água para rega, nem a frequência de rega. Estou me comunicando com a planta por cores; se ela ficar amarela, está úmida demais; se ficar marrom, está seca. Mas para evitar esse tipo de esforço estou colocando algo como 80ml dia sim, dia não. Mas fazer isso é um problema, pois já esqueci de regar e já esqueci se tinha regado. Por isso vou considerar que a terra deva estar úmida o suficiente para não virar cerâmica e seca o suficiente para não nascer peixe. Como o teste será empírico, farei anotações para o próximo artigo relacionado.

Pelo pouco que pesquisei, o Ipê pode ser regado todos os dias e na primavera sim, dar uma reduzida para que as folhas não ganhem força e cresçam pequenas, caso o objetivo seja um bonsai.

Quando regar a planta?

Parece o mesmo tema do parágrafo anterior, hum? Mas não é.

Tem dias mais quentes, tem dias mais frios; dias mais secos e dias mais úmidos. Dias de sol e dias de chuva. Esse conjunto de fatores obviamente influencia nesse controle. Não dá pra fazer um temporizador de rega porque não seria eficiente. Seria como despejar 500gr de ração para o cachorro todos os dias e ele só comer 200gr por dia. Depois de 10 dias a casa teria um tapete de ração. Ou então, colocar 100gr de comida e o cachorro precisar de 500gr por dia. Depois de 10 dias a casa estaria cheia de urubus.

Para fazer esse controle inteligente, por algumas semanas farei o monitoramento das condições climáticas, umidade da terra e saúde da planta. Coletarei todos esses dados e fotos para definir um padrão. Quando tiver um padrão definido (se a planta não morrer, claro), devemos começar a implementação. Nesse ponto, precisaremos de mais alguns sensores.

Sensor de pressão atmosférica

“Pra que precisamos de um sensor de pressão atmosférica? A planta vai voar de balão?” – Não, não é isso.

Quase todas as variáveis meteorológicas estão ligadas à pressão atmosférica. A pressão atmosférica varia conforme o local; ao nível do mar a pressão atmosférica fica em torno de 1013Mb (milibar, não Megabits). No sábado, 10 de Julho de 2021 às 21:00 a temperatura era de 14 graus, umidade de 72% e pressão atmosférica de 1022hPa (hectoPascal). Essas informações foram tiradas desse site. Só poderei confirmá-las após coletar dados localmente e esses dados de temperatura e pressão atmosférica serão coletadas com o sensor de pressão atmosférica MS5611, também da Curto Circuito. Porquê não um sensor DHT11 ou DHT22? Bem, um DHT22 vai entrar também para pegar a umidade e ter uma segunda métrica de temperatura. E olha só; esse sensor também tem na Curto Circuito!

A importância da pressão atmosférica é que considerando a pressão local em um dia “padrão”, podemos presumir se choverá. Nesse caso, devemos fazer rega? – Considera-se então a umidade da terra primeiramente.

Dias ensolarados ou dias com céu encoberto?

Gostaria muito de saber também o comportamento da evaporação e em que dias isso ocorre com mais intensidade. Podemos ter um dia parcialmente nublado com uma variação considerável da umidade. Para saber como foram os dias, vou coletar essa informação também. Para isso, vou usar o sensor UV GUVA-S12SD que se encontra – adivinha onde? – Na Curto Circuito! Talvez eu coloque também um sensor de luminosidade, para o caso de eu experimentar luz artificial. Nesse caso, usarei o TSL2561 ou o TEMT6000. Esse último ainda não está decidido, mas você já sabe onde encontrar o sensor.

Display OLED e ESP32

Vou usar um ESP32 com display OLED embutido para reduzir o número de jumpers. A escolha do ESP32 também tem outra razão; coletar os dados por MQTT para avaliar a evolução do bonsai de Ipê. preciso conferir se consigo configurar o Grafana no Raspberry, porque vou deixar coletando periodicamente 24×7 e então terei gráficos para definir o próximo passo e à posteriori, fazer o controle da rega. A vantagem em coletar as informações por MQTT é que também poderei monitorar pelo smartphone.

Quando todas as métricas necessárias para definir um padrão estiverem definidas a parte de monitoramento poderá ser dispensada, por isso não considere um Raspberry para o seu projeto, exceto tenha um belo jardim, porque o custo será elevado para uma muda. A não ser que seja um Ipê, cujo bonsai pode chegar a 800 reais.

Considerações finais

O PH também é um fator importante, mas não sei como posso fazer para medir o PH nesse caso. O controle de nitrogênio, superfosfato e outros substratos serão feitos se alguém me orientar, comentando nos vídeos que estarão em nosso canal Dobitaobyte no Youtube.

Quase ninguém tem bonsai de Ipê, porque é muito difícil fazer florescer. Mas quem trabalha com tecnologia sabe lidar bem com frustração, topei o desafio.

E ai, quer ajudar o Ipê a sobreviver? Se inscreve lá no canal e comente nos vídeos que serão publicados!