1. INTRODUÇÃO À INSTRUMENTAÇÃO ELÉTRICA E CIRCUITOS DE CAMPO
A confiabilidade de um sistema automatizado de irrigação depende criticamente da qualidade dos circuitos eletrônicos projetados para realizar a interface entre os dispositivos de campo e o microcontrolador embarcado. No Sistema de Irrigação e Leitura de Campo (SILF), o hardware precisa executar duas tarefas fundamentais e complementares: a leitura contínua dos dados edafoclimáticos (umidade do solo, umidade relativa do ar e temperatura ambiente) e o acionamento seguro dos atuadores hidráulicos de alta potência (motobomba centrífuga e válvulas solenoides).
A concepção dos circuitos eletrônicos exige atenção rigorosa às características elétricas dos sensores e atuadores, bem como aos níveis de tensão suportados pelos microcontroladores. Enquanto o ESP32 opera nativamente com lógica de 3,3 V em suas portas de entrada e saída (GPIO), as cargas de campo frequentemente demandam tensões de 12 V, 24 V ou até 220 V em corrente alternada. Portanto, o projeto dos circuitos de leitura e acionamento deve garantir o condicionamento de sinal adequado, a filtragem de ruídos eletromagnéticos e o isolamento elétrico necessário para proteger os componentes lógicos contra sobretensões e picos de corrente.
Neste capítulo, são apresentados os esquemas elétricos completos, a especificação dos sensores edafoclimáticos, o circuito de leitura de dados, a lógica de filtragem e média computacional embarcada e o circuito de acionamento de potência utilizados na plataforma de irrigação automatizada.