control automatico de un invernadero
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COntrol automático de un invernadero utilizando pic's programables (16f877 y ATMEGA328) y Ethernet Shield de Arduino. Se utilizan I/O digitales y salidas analógicas para control de motores, también entradas digitales para la lectura de sensores de temperatura, iluminación y variables fisicoquímicas (pH, POR, NH4, NO3).TRANSCRIPT
MAOB_20131: GreenHause_picControlled
Parte I. Control automático de un invernadero con un PIC
(PIC16F877, propuesto)
Procesos propuestos para el control automático de un invernadero
- Apertura y cierre de ventilas
- Circulación de agua
+ Para riego / hidroponia
+ Control de humedad relativa
- Ventiladores eléctricos
- Nebulizaciones nocturnas
- Iluminación artificial
- Plegado y desplegado de mallas de sombreo
- Monitoreo de soluciones nutritivas
+ pH (registro continuo y mensajes de alerta)
+ POR (registro continuo y mensajes de alerta)
+ Concentraciones de nutrientes con electrodos de ion selectivo (NH4, NO3, PO4, K)
- Registro continuo de temperatura y HR
- Registro continuo de presión atmosférica y advertencia de cambios de tiempo
- Monitoreo del funcionamiento de celdas solares
- Monitoreo de la carga de las baterías
MAOB_20132: GreenHause_picControlled
Figura 1. Aplicaciones básicas para el control de las funciones de un invernadero.
Figura 2. Aplicaciones del PIC para controlar las principales funciones del invernadero y la
adquisición de los valores de las variables físicas para el control de esas funciones.
MAOB_20133: GreenHause_picControlled
Figura 3. PIC16F877A de Microchip montado sobre una tableta de prototipos.
MAOB_20134: GreenHause_picControlled
Parte II. Control automático de un invernadero con un PIC
(ATMEGA328, ArduinoUNO, propuesto)
Procesos propuestos para el control automático de un invernadero
- Apertura y cierre de ventilas
- Circulación de agua
+ Para riego / hidroponia
+ Control de humedad relativa
- Ventiladores eléctricos
- Nebulizaciones nocturnas
- Iluminación artificial
- Plegado y desplegado de mallas de sombreo
- Monitoreo de soluciones nutritivas
+ pH (registro continuo y mensajes de alerta)
+ POR (registro continuo y mensajes de alerta)
+ Concentraciones de nutrientes con electrodos de ion selectivo (NH4, NO3, PO4, K)
- Registro continuo de temperatura y HR
- Registro continuo de presión atmosférica y advertencia de cambios de tiempo
- Monitoreo del funcionamiento de celdas solares
- Monitoreo de la carga de las baterías
MAOB_20135: GreenHause_picControlled
La tarjeta electrónica Arduino UNO tiene como fundamento el circuito integrado programable
ATMEGA328. Este circuito integrado programable o PIC cuenta con 6 entradas analógicas en el
puerto A (A0 a A5), cuenta también con 14 I/O digitales, de las cuales seis son PWM (Pulse Width
Modulation), estas son 3, 5, 6, 9, 10 y 11. La comunicación serial puede ser vía USART, I2C, y SPI.
Para el proyecto de control automático de las funciones de un invernadero con este PIC, se
propone el empleo de tres funciones básicas de este tipo de circuitos electrónicos. Uno es la
lectura analógica de las variables físicas a través de las cinco entradas para este tipo de datos con
que cuenta el circuito. Como se comentó antes, la tarjeta electrónica cuenta con 6 entradas
analógicas, por lo que para cubrir todas las variables que se propone monitorear se tendrían que
utilizar dos o tres de estos PIC, llamados también chip. Para esto se puede utilizar su capacidad de
comunicarse enviando los datos leídos en una de las entradas analógicas de las tarjetas
programadas como esclavas hacia la tarjeta programada como master. En la tarjeta master se
instala una tarjeta Ethernet Shield de Arduino, que cuenta con una tarjeta microSD en la que se
puede almacenar una serie de datos de manera periódica, como son los valores de las variables
físicas y los momentos en que sucedieron eventos importantes como apertura/cierre de ventilas,
encendido/apagado de la bomba de riego, encendido/apagado de los ventiladores, entre otros.
También se propone, aunque no se menciona en los gráficos, la colocación de sensores, de tipo
encoder, en la puerta principal, de manera que en la tarjeta de memoria microSD se registra en
qué momento sucedieron eventos de apertura/cierre de puerta.
Figura 4. Aplicaciones básicas para el control de las funciones de un invernadero.
MAOB_20136: GreenHause_picControlled
Figura 5. Aplicaciones del PIC para controlar las principales funciones del invernadero y la
adquisición de los valores de las variables físicas para el control de esas funciones.
MAOB_20137: GreenHause_picControlled
Figura 6. Tarjeta electrónica Arduino UNO con una fotorresistencia de 10Mohm en la entrada
analógica A0 para obtener mediciones de la intensidad luminosa. Esta información puede utilizarse
en un invernadero para el control automático del encendido/apagado de la iluminación artificial.
Figura 7. Tarjeta Ethernet Shield de Arduino montada sobre una tarjeta electrónica ArduinoUNO,
grabando los valores de temperatura de un acuario en un archivo de texto guardado en la tarjeta
de memoria microSD.
Bibliografía consultada
MAOB_20138: GreenHause_picControlled
Galería fotográfica
MAOB_20139: GreenHause_picControlled