Universidad Aútonoma De Nuevo León
Facultad
de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Programacion de Sistemas Adaptativos
Dra. Sara Elena E. Garza
Proyecto: Aspersores automaticos inteligentes
Nombre
Matricula
Jorge
Alberto Sanchez Villanueva 1607211
Carlos
Orlando Ramírez Rodriguéz 1460809
Oscar
Daniel Arreguín Puente 1019950
Brenda
Yanira Gámez Carreño 1481594
Alfredo
Yovany Ángeles Dominguez 1612260
Salón:
4-212
Hora:
Jueves M1
Sin la parte
adaptativa
1.
Introducción:
Agua, una palabra fundamental para nuestra sociedad. Líquido vital que día
con día toma más relevancia en el panorama mundial debido a la importancia que
tiene en todos los ámbitos de nuestra vida tal como en sectores de salud,
industrial, social, económico entre muchos otros.
A lo largo de estos últimos años, estamos al tanto de los problemas
ambientales causados por el hombre. Uno de los más notorios, es el cambio
climático el cual está teniendo un fuerte impacto sobre las precipitaciones y
los ciclos hidrológicos, esto está afectando la disponibilidad de agua
superficial, así como la humedad del suelo y la recarga de aguas subterráneas.
El futuro del sector privado dependerá cada vez más de la capacidad de
las empresas para adaptarse a un medio ambiente que está cambiando con rapidez
y para generar bienes y servicios que puedan reducir los efectos de la escasez
de agua.
2.
Descripción:
Sabido es que ya existen aspersores automáticos que se encargan de regar
desde el césped hasta sembradío, pero nuestro sistema pretende innovar basado
en dos premisas.
·
Por un lado se apoya de un sensor de suelo, con el que detecta la humedad
del suelo sirviendo de monitor para activar la necesidad de la planta o cultivo
que necesita ser regado.
·
Por otro lado utiliza un sensor ambiental que detecte las condiciones
climáticas idóneas para realizar la función de riego.
Este sistema podrá ser implementado en diversos tipos de suelo y climas,
tratando de buscar las condiciones óptimas de regado, pero por practicidad y
para cuestiones de demostración y funcionalidad, será implementado en una
pequeña planta.
3.
Objetivo:
Lograr la irrigación de un jardín sin la necesidad de encender o apagar
los aspersores, otro beneficio es evitar la compra de aspersores automáticos
que se enciendan cada cierta cantidad de tiempo.
La meta principal es crear un circuito con una serie de sensores que
determinen la humedad del suelo, y una condición climática idónea, buscando optimizar
la absorción de nutrientes del cultivo o planta y sobre todo buscando
economizar el gasto de agua.
4. Diseño:
Crear un sistema de irrigación que constará de 5 aspersores y estos se encenderán cada cierta cantidad de tiempo, la siguiente imagen es un ejemplo de cómo estará conectado todo el circuito.
El recuadro verde es
el área donde se implementará el circuito. Las estrellas son cada uno de los
aspersores que estarán distribuidos a lo largo y ancho de todo el terreno,
donde se implementará el circuito. Las líneas azules es el área de regado de
cada uno de los aspersores.
El cuadro de color
negro, será nuestro sistema (arduino) éste en pocas palabras será el cerebro de
todo nuestro sistema.
Lo que hará el
sistema es irrigar el área marcada durante cierta cantidad de tiempo
automáticamente
El pequeño círculo
verde, es un botón de encendido, el cual sólo se presionará una vez para iniciar
la detección de las condiciones de suelo y ambiente, de ser necesario se
iniciará la aspersión de agua a partir
de ese momento, este será regado cada 12 horas automáticamente, y si se desea
apagar el sistema basta con volver a presionar el botón una vez más.
1.
Código:
int inPin = 7; // seleccionamos
pin para el pulsador
int val = 0; // variable para
leer estado del pulsador
int val2 = 0;
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT); // Pin 13 como Salida.
pinMode(12, OUTPUT); // Pin 12 como Salida.
pinMode(11, OUTPUT); // Pin 11 como Salida.
pinMode(10, OUTPUT); // Pin 10 como Salida.
pinMode(9, OUTPUT); // Pin 9 como Salida.
pinMode(inPin, INPUT); // configuramos el pulsador como ENTRADA
}
//Ahora le decimos que hacer con esa salida.
void loop()
{
val =
digitalRead(inPin); // leemos el estado
del pulsador
if (val == HIGH)
{
val2 = val2 + 1;
if(val2 == 2)
{
Val2
= 0;
} // verificamos si el valor es alto
(HIGH)
// que
corresponde al boton sin pulsar
}
If(val2 == 1) // val2 es un variable para mantener
el sistema encendido o apagado
{
digitalWrite(13, HIGH); // Pone la salida 13 a ON
delay(300000); // Espera
un 5 minutos
digitalWrite(13, LOW); // Pone la
salida 13 a OFF
delay(1000); // Espera
un segundo
digitalWrite(12, HIGH); // Pone la salida 13 a ON
delay(300000); // Espera
un 5 minutos
digitalWrite(12, LOW); // Pone la
salida 13 a OFF
delay(1000); // Espera
un segundo
digitalWrite(11, HIGH); // Pone la salida 13 a ON
delay(300000); // Espera
un 5 minutos
digitalWrite(11, LOW); // Pone la
salida 13 a OFF
delay(1000); // Espera
un segundo
digitalWrite(10, HIGH); // Pone la salida 13 a ON
delay(300000); // Espera
un 5 minutos
digitalWrite(10, LOW); // Pone la
salida 13 a OFF
delay(1000); // Espera
un segundo
digitalWrite(9, HIGH); // Pone la salida 13 a ON
delay(300000); // Espera
un 5 minutos
digitalWrite(9, LOW); // Pone la
salida 13 a OFF
delay(43200000); //
Espera 12 horas para volver a regar
}
}
2.
Resultados:
Los resultados son positivos, el sistema respondió
muy bien pero como todo algo le falta, este es un sistema automático solo hace
lo que nosotros queremos, un ejemplo del funcionamiento actual es que este funciona
aunque este lloviendo, o a menos que se desactive, lo hará constantemente y no habrá
ningún ahorro en cuestión de agua, el único beneficio actual es que el usuario ya no se molestará en estar
irrigando su jardín a diario.
¿Qué se ha hecho hasta ahorita? Se hizo un sistema que se esté regando constantemente cada 12 horas.
¿Qué falta? Integrarle la parte adaptativa que es agregar un sensor de humedad y un
sensor de temperatura.
Y a la pregunta: ¿Para qué será cada uno de estos
sensores?
·
El sensor de humedad
será como su nombre lo dice, para determinar qué tan húmedo este el suelo y determinar
si el terreno será o no irrigado.
·
Y ahora el sensor de
temperatura, este nos permite determinar si es conveniente regar el jardín, ya
que si hace mucho calor el agua se evaporará con mayor facilidad y no servirá de nada regar el jardín y se
estará desperdiciando el agua inútilmente.
El objetivo de
integrarle estos dos sensores, es que el sistema tome sus propias conclusiones
de si será o no irrigado el jardín, y ya con esto el sistema será útil al 100%
y el usuario estará conforme ya que estos serán los beneficios
1. Se irrigará automáticamente
2. Ahorrará agua.
3. Ahorrará electricidad.
4. Conservará más el medio ambiente.
5. Y no dañará las plantas por falta o exceso de agua.
Y
la pregunta ¿Qué problemas se han presentado y cómo los has resuelto?
Un problema sería que nuestro
sistema se estará regando constantemente, no toma en cuenta si está haciendo
calor o frio, tampoco si acaba de llover, y todo esto se resolverá como se dijo
anteriormente con el uso de sensores.
Nota: Todo lo que está marcado
de color azul, es el avance logrado en el proyecto y todos los avances han sido
registrados en la gráfica de Gantt.
Planificador del proyecto | |||||
PLAN | PLAN | REAL | REAL | PORCENTAJE | |
ACTIVIDAD | INICIO | DURACIÓN | INICIO | DURACIÓN | COMPLETADO |
Planeación | 1 | 8 | 1 | 7 | 100% |
Diseño | 9 | 7 | 8 | 8 | 100% |
Codificacion | 18 | 10 | 19 | 8 | 100% |
Conección-Protoboard | 25 | 9 | 23 | 7 | 100% |
Prueba con led´s | 35 | 5 | 35 | 4 | 100% |
Etapa 1 | 42 | 5 | 43 | 5 | 100% |
Pruebas | 45 | 5 | 46 | 4 | 100% |
Detecion de errores | 47 | 5 | 48 | 3 | 100% |
Etapa 2 | 56 | 5 | 0 | 0 | 0% |
Pruebas | 60 | 5 | 0 | 0 | 0% |
Detecion de errores | 65 | 3 | 0 | 0 | 0% |
Implematación | 67 | 3 | 0 | 0 | 0% |
Concluciones y resultados | 68 | 2 | 0 | 0 | 0% |
Etapa 1: implementacion del proyecto | |||||
Etapa 2: implementacion 2 del proyecto |
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