Descripción

El proyecto consiste en el diseño de un sistema inteligente, el cual se diseñó para que no dependa de un ser humano para controlarlo. Básicamente nuestro sistema es un que permite el paso de corriente para encender una bomba de agua que activara los aspersores que con la ayuda de dos sensores (uno de temperatura y otro de humedad) determina si las plantas son aptas para regarlas.

Introducción

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 de aguas subterraneas.

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 escacez de agua.

Objetivos

Los siguientes, son objetivos generales del proyecto:

1. Que el sistema sea capaz de leer la temperatura.

2. Que el sistema sea capaz de leer la humedad

3. Que sea de un tamaño razonable (de no más de 20cm por lado)

4. No rebasar un presupuesto de $500.00

Los siguientes, son objetivos específicos del proyecto

1. Que ayude a una causa (cuidar el agua, la luz y las plantas)

2. Que cuente con un sistema inteligente

3. Que no dependa de las personas.

4. Y sea capaz de tomar sus propias decisiones

Palabras claves

1. Aspersores

2. Inteligentes

3. Independientes

Antecendentes

La idea de crear un sistema de riego inteligente, fue por que anteriormente se había creado un sistema de riego automatico, el cual regaba las plantas cada cierto tiempo, pero no tomaba en cuenta los distintos eventos que ocurrían en el día.

Ejemplo: El sistema de riego anterior estaba programado para ser regado cada 12 horas constantemente, y si acababa de llover hace 15 min, el sistema no lo tomaba en cuenta y volvía regar.

Justificacion

La mayoría de nosotros hemos visto programas, eventos, anuncios y en la escuela el concepto de ahorrar el agua, pero en realidad cuantos de nosotros lo ponemos en práctica.

Cada persona necesita aproximadamente 2 litros de agua para beber y cocinar, pero hay quienes usan mucho más. Hay casas en donde gastan más de 200 litros por día por persona. ¡A cuidar el agua! , Sin agua no hay vida

Este sistema se creó, con el objetivo de ahorrar y ayudar medio ambiente, ya que como se mencionó en el ejemplo anterior, los sistemas de riego actuales no son aptos para el ahorro del agua y tomando

Organización del equipo y roles

Dado que somos 5 personas en el equipo hemos llegado a las siguientes conclusiones al momento de repartir los roles de cada quien al momento de ir haciendo el proyecto, y en base a la planeación del proyecto que entregamos en el “Plan de proyectos de Gannt”

Jorge Alberto Sánchez Villanueva.- gracias a su conocimiento en programación y trato con sensores, estará al pendiente de lo relacionado con los sensores que utilizaremos, tanto en la implementación como en la detección de errores antes/durante y después de la ejecución de nuestro proyecto.

Carlos Orlando Ramírez Rodríguez.- estará participando activamente en la prueba de led’s al igual que en la primera etapa de pruebas que realizaremos.

Brenda Yanira Gámez Carreño.- estará apoyando en el diseño y explicación escrita del proyecto, al igual que en las conclusiones finales.

Alfredo Yovany Angeles Dominguez.- gracias a sus conocimientos en el uso de protoboards, estará brindando su soporte y conocimientos en la parte de la codificación y todo lo relacionado en las pruebas preliminares que se realizarán en un protoboard.

Oscar Daniel Arreguín Puente.- ayudará en el apartado de la planeación inicial, al igual que en la implementación final, participará activamente en la prueba de errores

Recursos que se utilizaran en la elaboracion del proyecto

Lenguajes de programación	1.Arduino 0019 y Proxy serie(comunicacion)
Plataforma	Windows
Metodología	Paso 1: hacer el código de la programación del arduino. Paso 2: programar físicamente el arduino de manera correcta. Paso 3: conectar correctamente las piezas del sensor de humedad al arduino soldando para mayor resistencia. Paso 4: El proyecto ha sido terminado se realizaran las pruebas correspondientes.
Librerías	1. EEPROM: leer y escribir en el almacenamiento "permanente". 2. WIIRE: interfaz de dos cables (TWI/I2C) para enviar y recibir datos a través de una red de dispositivos o sensores.
Referencias:	Tutoriales, Libros etc.. 1. Ejemplos Conexiones Arduino: http://arduino.cc/es/Tutorial/HomePage#.Uxp7rvl5Pp4 2. Consejos de jardineria: http://plantas.facilisimo.com/reportajes/diseno-jardines/como-regar-las-plantas_183830.html 3. http://arduino.cc/

Metodologia

1. Se eligió una propuesta inicial para un sistema adaptativo, que cumpliera con los objetivos especificados anteriormente y ayudar a una causa en común. Llegamos a la conclusión de crear un sistema de riego que cuide el agua, pero no solo esto, también contribuirá al ahorro de la energía eléctrica y el cuidado de tus plantas.

Muy pocas personas saben que las plantas no se deben de regar cuando hace mucho frio, y cuando riegas con una temperatura muy elevada, la mayoría del agua se evaporara y no habrá servido de nada haber regado tus platas, jardín o cosecha.

2. Se investigó que La temperatura adecuada del agua no debe de superar los 30 grados de temperatura, o a temperatura del ambiente, es mejor absorbida por la planta con mayor facilidad.

(Explicación: las caipiriñas es por donde el agua entra a la planta está formada por aminoácidos con temperatura mayor a los 40 grados los aminoácidos se desnaturalizan y de esta manera no pueden absorber el agua).

Ya después de la investigación, se tomó en cuenta otro objetivo que no fue tomado en cuenta ya que se desconocía, el sistema solo se regara cuando la temperatura sea menor a 30°.

Ya que se contó con toda la información necesaria sobre el regio de las plantas, aún faltaba como seria nuestro circuito. Y una de nuestras mejores opciones fue utilizar un arduino. Ya que con este cuenta con su compilador y que lleva su mismo nombre y se tiene la facilidad de que se esté cargando los códigos sin la necesidad de desconectar todo el circuito

Arduino: es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo micro controlador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa.

Sensor de humedad (compatible con arduino): Se puede utilizar para detectar la humedad del suelo, cuando hay deficiencia de agua en el suelo el módulo de salida da un nivel alto. Puede automatizar el riego de sus plantas de jardín

Sensor de temperatura DS18b20 (compatible con arduino): Reporta cambios de temperatura con una precisión de 9 a 12 bits, desde -55C hasta 125C (+/-0.5C). Cada sensor tiene un número serial único de 64-Bit grabado.

Relevadores: El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Son los que permitirán el paso de la corriente, son los que accionara nuestra boba de agua.

Led´s: son componentes eléctricos semiconductores (diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente pequeña. Confirmar cual relevador es el que esta accionado.

Cable: necesario para hacer las distintas conexiones.

Presupuesto:

Arduino $ 220

Relevadores $ 20c/u 3 piezas

Ledp´s $ 2c/u 4 piezas

Una placa $ 15

Cable $48 1m

Sensor de temperatura $ 55

Sensor de humedad $ 100

Total $ 506

.Conexión y código: Ya que se tubo todo el material necesario para el circuito se dividió en varias partes

Primera parte: utilizar el relevador para saber cómo funciona el paso de corriente, tal y como se muestra en la siguiente imagen, y saber cómo funcionan ambos sensores

Segunda parte: ya después de que sabíamos cómo funcionaba cada uno de nuestros materiales, empezamos hacer una sola conexión.

Empezando primero con la parte del código:

#include <OneWire.h> //Se importan las librerías

#include <DallasTemperature.h>

#define Pin 4 //Se declara el pin donde se conectará la DATA

OneWire ourWire(Pin); //Se establece el pin declarado como bus para la comunicación OneWire

DallasTemperature sensors(&ourWire); //Se instancia la librería DallasTemperature

int Valor;

int ledPin_01 = 2;

int Aspersor_01 = 3;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledPin_01, OUTPUT);

pinMode(Aspersor_01, OUTPUT);

sensors.begin(); //Se inician los sensores

}

void loop()

{

sensors.requestTemperatures(); //Prepara el sensor para la lectura

float temperatura = sensors.getTempCByIndex(0);

Serial.print("Grados Centigrados: ");

Serial.println(temperatura); //Se lee e imprime la temperatura en grados Celsius

Serial.print("Sensor de Humedad valor: ");

Valor = analogRead(0);

Serial.print(Valor);

if (Valor <= 300)

{

Serial.println(" Encharcado");

digitalWrite(ledPin_01, LOW);

digitalWrite(Aspersor_01, LOW);

}

if ((Valor > 300) and (Valor <= 700))

{

Serial.println(" Humedo, no regar");

digitalWrite(ledPin_01, LOW);

digitalWrite(Aspersor_01, LOW);

}

if ((Valor > 700)and (temperatura <= 30) and (temeperatura >= 10))

{

Serial.println(" Seco, se nesecita regar");

digitalWrite(ledPin_01, HIGH);

digitalWrite(Aspersor_01, HIGH);

} delay(1000); //Se provoca un lapso de 1 segundo antes de la próxima lectura

}

Ya después que se terminó con el código se realizó la conexión incluyendo cada uno de los artículos

1. Se realizó el experimento, el cual arrojo los siguientes datos:

Las restricciones de nuestro proyecto, es que solo se regara si la si el nivel de humedad es mayor a 700 y una temperatura que sea menor que 30 y mayor a 10. Y como se ven en las imágenes anteriores se confirma cada uno de nuestros propósitos.

Futuro del proyecto

Se pretende que este sistema de riego llegue a todos los jardines, huertos etc. Tengan este producto, para mejorar el cuidado del medio ambiente

Colclusiones

El sistema fue probado en el suelo para poner en práctica que todo lo que se plantea y los resultados obtenidos son reales. No se tuvo ningún problema en ningún parte del proceso.

La siguiente liga es un video de lo que es nuestro proyecto, en el cual se explica los componentes que tiene, que hace cada uno de ellos, que hace cada parte del código y las pruebas para confirmar todo lo planeado.