Diseño e implementación de una red inalámbrica de sensores para monitoreo de temperatura y humedad para un cultivo de invernadero de rosas
El siguiente proyecto muestra el desarrollo y la implementación de una red inalámbrica de sensores enfocada a cultivos de invernadero, en donde primero se detalla cómo se realizó la selección de componentes en cuanto al hardware que compone la red. También se encuentra cómo se hicieron los diseños d...
- Autores:
-
Puerto Barajas, Duvan Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2016
- Institución:
- Universidad ECCI
- Repositorio:
- Repositorio Institucional ECCI
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.ecci.edu.co:001/1890
- Acceso en línea:
- https://repositorio.ecci.edu.co/handle/001/1890
- Palabra clave:
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Sensores
Cultivos
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El siguiente proyecto muestra el desarrollo y la implementación de una red inalámbrica de sensores enfocada a cultivos de invernadero, en donde primero se detalla cómo se realizó la selección de componentes en cuanto al hardware que compone la red. También se encuentra cómo se hicieron los diseños de la placa del circuito del “NODO AD” (el cual es el dispositivo que sustenta la red inalámbrica y fue llamado así por su creador). Muestra también el diseño de la placa de la fuente de alimentación y de los sensores que miden dos variables atmosféricas: Temperatura y humedad. En la tercera parte detalla cómo se desarrolló la red inalámbrica (Red basada en radios Xbee). Para la cuarta parte presenta las pruebas de funcionamiento del NODO AD y su tabla de consumo. En la última etapa expone las pruebas de campo, en donde se implementa el dispositivo en un cultivo real (Cultivo de alverjas en un ambiente emulado) y sus respectivos resultados. |
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Bogotá D.C. Ediciones de la U, 2011, 70p. GARZON, C. A; RIVEROS, O.J, "Temperature, humidity and luminescence monitoring system using Wireless Sensor Networks (WSN) in flowers growing." ANDESCON, 2010 IEEE , vol., no., pp.1,4, 15-17 Sept. 2010. doi: 10.1109/ANDESCON.2010. APARICIO, F. “Redes de Sensores Inalámbricos Aplicadas a Optimización en Agricultura de Precisión para Cultivos de Café en Colombia” Journal de Ciencia e ingeniería, 2013, vol.5, No1, Agosto de 2013, pp. 46-52. LÓPEZ, J A. SOTO, F. TORRES, R. ALBALADEJO, C. SUARDIAZ, J. NAVARRO, H. “MEWIN: un nodo sensor inalámbrico multientorno. Validación en agricultura de precisión”, 2011, Universidad Politécnica de Cartagena. Benchimol, Daniel. Microcontroladores. Buenos aires. 2011. V17, 192p MICROCHIP, Documentaciones, “PIC18(L)F2X/4XK22”. {En línea}. Disponible en: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41412F.pdf D. Grant and A. Al-Anbuky, "Wireless Microclimate Sensor," Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information, 2007. ISSNIP 2007. 3rd International Conference on, Melbourne, Qld., 2007, pp. 663-668. NXP, Documentaciones, “2C-bus specification and user manual”. {En línea}. Disponible en: http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10204.pdf TEXAS INSTRUMENTS, Documentaciones, “Interface Circuits for TIA/EIA -232-F”. {En Linea}. Disponible en: http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slla037a/slla037a.pdf UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARTA. “Samir Kouro. Sensores de humedad”. “Automatización Industrial”. {En línea}. Disponible en: http://ingeborda.com.ar/biblioteca/Biblioteca%20Internet/Articulos%20Tecnicos%20de%20Consulta/Instalaciones%20Electricas%20Industriales/Sensores%20de%20Humedad.pdf Paul G. Hewit. Física Conceptual. 10 e. México. Pearson Educación, 2007. SENSIRION. Documentación. “Introduction to Humidity”. {En Línea}. Disponible en: https://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity_Sensors/Sensirion_Humidity_Sensors_Introduction_to_Relative_Humidity_V2.pdf COLOMBIA. PRESIDENCIA DE LA REPUBLICA. Constitución política de Colombia. 1991. COLOMBIA. MINISTERIO DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LAS COMUNICACIONES DE COLOMBIA. Decreto número 1900 (19, Agosto, 1990). Por el cual se reforman las normas y estatutos que regulan las actividades y servicios de telecomunicaciones y afines. Decreto número 1900 de 1990. Bogotá D.C., 1990. COLOMBIA. MINISTERIO DE COMUNICACIONES. Resolución 689 (21, Abril, 2004). Por la cual se atribuyen unas bandas de frecuencias para su libre utilización dentro del territorio nacional, mediante sistemas de acceso inalámbrico y redes inalámbricas de área local, que utilicen tecnologías de espectro ensanchado y modulación digital, de banda ancha y baja potencia, y se dictan otras disposiciones. RESOLUCION 689 DE 2004. Bogotá D.C., 2004. HOWSTUFFWORKS. Documentación. “How Motes Work” {En Línea}. Disponible en: http://www.cc.gatech.edu/~keith/classes/ubicomplexity/pdfs/infra/hsw-motes.pdf C. A. L. Garzón and O. J. R. Riveros, "Temperature, humidity and luminescence monitoring system using Wireless Sensor Networks (WSN) in flowers growing," ANDESCON, 2010 IEEE, Bogota, 2010, pp. 1-4. DECAGON. Documentación. “Em50 Series Data Collection System” {En Línea}. Disponible en: http://manuals.decagon.com/Manuals/13453_Em50_Web.pdf ALIEXPRESS. “Em50R Data logger Digital Analog”. {En Línea}. Disponible en: http://es.aliexpress.com/item/Em50R-Data-Logger-Digital-Analog-SDI12-SDI-12-Decagon-EM50G-EM5B-EM50-Decagon/32376732198.html?spm=2114.43010508.4.7.wscDSY EPSONDEVICE. Documentaciones. “Comparison of real time clock module products and discrete products” {En Línea}. Disponible en: http://www5.epsondevice.com/en/information/technical_info/pdf/wp_20140131e_rtc_discrete.pdf MICROENSAMBLE. 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En la última etapa expone las pruebas de campo, en donde se implementa el dispositivo en un cultivo real (Cultivo de alverjas en un ambiente emulado) y sus respectivos resultados.INTRODUCCIÓN TITULO DE LA INVESTIGACIÓN PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 3.1) DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 3.2) FORMULACIÓN DEL PROBLEMA: OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 4.1) OBJETIVO GENERAL 4.2) OBJETIVOS ESPECÍFICOS JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 5.1) JUSTIFICACIÓN 5.2) DELIMITACIÓN MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN 6.1) MARCO TEÓRICO 6.1.1) Microprocesador PIC18 6.1.2) El micro controlador PIC 18LF26K22 6.1.2) Zigbee 6.1.3) Eagle 6.1.4) Protocolo I2c 6.1.5) Estándar RS232 6.2) MARCO CONCEPTUAL 6.2.1) Humedad 6.2.2) Temperatura 6.2.3) Rosas 6.3) MARCO LEGAL 6.3.1) Artículo 75 de la constitución política de Colombia 6.3.2) Decreto 1900 de 1990 6.3.3) Artículo 18 6.3.4) Artículo 33 6.3.5) Resolución 689 6.4) MARCO HISTORICO 6.4.1) Antecedentes DISEÑO METODOLOGICO 7.1) DISEÑO DE LA PCB 7.1.1) Determinación de elementos 7.1.2) Elementos adicionales 7.2) DISEÑO Y FABRICACIÓN DEL PCB 7.2.1) Archivos Gerber 7.3) DISEÑO DE LA RED XBEE 7.3.1) Configuración de Parámetros 7.3.2) Visualización de los datos 7.3.3) Solución alternativa 7.4) DIAGRAMA DE FLUJO 7.4.1) Diagrama de flujo del microcontrolador en el Coordinador 7.4.2) Diagrama de Flujo del microcontrolador que está en el Nodo Rourter 7.5) PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DEL NODO AD 7.5.1) Pruebas I2C 7.5.2) Pruebas USART 7.6) TABLA DE CONSUMO 7.7) PROCESAMIENTO DE DATOS HUMEDAD Y TEMPERATURA 7.8) PRUEBAS EN CAMPO 7.8.1) Capsulas hidrofóbicas 7.8.2 Pruebas en cultivo 7.8.3 Desarrollo de la prueba 7.8.4) Comparación capsulas hidrofóbicas 7.9) CONEXIÓN CONECTOR P606C CON EL NODO 7.10) NODO AD 7.11 MEDIDAS 7.12) COSTOS RESULTADOS CONCLUSIONES TRABAJOS FUTUROS GLOSARIO BIBLIOGRAFIA ANEXOS 13.1 HOJAS DE ESPECIFICACIÓN 13.2 OTROS DOCUMENTOSPregradoIngeniero en ElectrónicaIngeniería Electrónica86 p.application/pdfspaUniversidad ECCIColombiaFacultad de IngenieríasDerechos Reservados - Universidad ECCI, 2016info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño e implementación de una red inalámbrica de sensores para monitoreo de temperatura y humedad para un cultivo de invernadero de rosasTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/version/c_dc82b40f9837b551ASOCOLFLORES, Publicaciones, “Colombia exporta 500.000 flores a 90 países en el mes de San Valentín.doc”, {En línea}, {2 de octubre de 2014}, Disponible en: www.asocolflores.comASOCOLFLORES, Publicaciones, “Boletín económico enero – Diciembre de 2013 trade map”, {En línea}, {2 de octubre de 2014}, Disponible en: www.asocolflores.comMINISTERIO DE COMERCIO, INDUSTRIA Y TURISMO, “Gobierno mantiene defensa de arroz, maíz, alas y muslos de pollos”, {En línea}, {2 de octubre de 2014}, Disponible en: http://www.mincit.gov.co/publicaciones.php?id=14053SERVICIO NACIONA DE APRENDIZAJE SENA, “Caracterización ocupacional del sector de la floricultura” {En línea}, {2 de octubre de 2014}, Disponible en: http://observatorio.sena.edu.co/mesas/01/FLORICULTURA.pdfEMBAJADA DE ECUADOR EN LOS PAISES BAJOS, “Las relaciones de comercio ecuador – países bajos” {En línea}, {2 de octubre de 2014}, Disponible en http://www.embassyecuador.eu/site/images/descargas/studio-oportunidades-comerciales-ecuador-paises-bajos.pdfRIMACHE ARTICA, Mijail Floricultura Cultivo y Comercialización. Bogotá D.C. Ediciones de la U, 2011, 70p.GARZON, C. A; RIVEROS, O.J, "Temperature, humidity and luminescence monitoring system using Wireless Sensor Networks (WSN) in flowers growing." ANDESCON, 2010 IEEE , vol., no., pp.1,4, 15-17 Sept. 2010. doi: 10.1109/ANDESCON.2010.APARICIO, F. “Redes de Sensores Inalámbricos Aplicadas a Optimización en Agricultura de Precisión para Cultivos de Café en Colombia” Journal de Ciencia e ingeniería, 2013, vol.5, No1, Agosto de 2013, pp. 46-52.LÓPEZ, J A. SOTO, F. TORRES, R. ALBALADEJO, C. SUARDIAZ, J. NAVARRO, H. “MEWIN: un nodo sensor inalámbrico multientorno. Validación en agricultura de precisión”, 2011, Universidad Politécnica de Cartagena.Benchimol, Daniel. Microcontroladores. Buenos aires. 2011. V17, 192pMICROCHIP, Documentaciones, “PIC18(L)F2X/4XK22”. {En línea}. Disponible en: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41412F.pdfD. Grant and A. Al-Anbuky, "Wireless Microclimate Sensor," Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information, 2007. ISSNIP 2007. 3rd International Conference on, Melbourne, Qld., 2007, pp. 663-668.NXP, Documentaciones, “2C-bus specification and user manual”. {En línea}. Disponible en: http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10204.pdfTEXAS INSTRUMENTS, Documentaciones, “Interface Circuits for TIA/EIA -232-F”. {En Linea}. Disponible en: http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slla037a/slla037a.pdfUNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARTA. “Samir Kouro. Sensores de humedad”. “Automatización Industrial”. {En línea}. Disponible en: http://ingeborda.com.ar/biblioteca/Biblioteca%20Internet/Articulos%20Tecnicos%20de%20Consulta/Instalaciones%20Electricas%20Industriales/Sensores%20de%20Humedad.pdfPaul G. Hewit. Física Conceptual. 10 e. México. Pearson Educación, 2007.SENSIRION. Documentación. “Introduction to Humidity”. {En Línea}. Disponible en: https://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity_Sensors/Sensirion_Humidity_Sensors_Introduction_to_Relative_Humidity_V2.pdfCOLOMBIA. PRESIDENCIA DE LA REPUBLICA. Constitución política de Colombia. 1991.COLOMBIA. MINISTERIO DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LAS COMUNICACIONES DE COLOMBIA. Decreto número 1900 (19, Agosto, 1990). Por el cual se reforman las normas y estatutos que regulan las actividades y servicios de telecomunicaciones y afines. Decreto número 1900 de 1990. Bogotá D.C., 1990.COLOMBIA. MINISTERIO DE COMUNICACIONES. Resolución 689 (21, Abril, 2004). Por la cual se atribuyen unas bandas de frecuencias para su libre utilización dentro del territorio nacional, mediante sistemas de acceso inalámbrico y redes inalámbricas de área local, que utilicen tecnologías de espectro ensanchado y modulación digital, de banda ancha y baja potencia, y se dictan otras disposiciones. RESOLUCION 689 DE 2004. Bogotá D.C., 2004.HOWSTUFFWORKS. Documentación. “How Motes Work” {En Línea}. Disponible en: http://www.cc.gatech.edu/~keith/classes/ubicomplexity/pdfs/infra/hsw-motes.pdfC. A. L. Garzón and O. J. R. Riveros, "Temperature, humidity and luminescence monitoring system using Wireless Sensor Networks (WSN) in flowers growing," ANDESCON, 2010 IEEE, Bogota, 2010, pp. 1-4.DECAGON. Documentación. “Em50 Series Data Collection System” {En Línea}. Disponible en: http://manuals.decagon.com/Manuals/13453_Em50_Web.pdfALIEXPRESS. “Em50R Data logger Digital Analog”. {En Línea}. Disponible en: http://es.aliexpress.com/item/Em50R-Data-Logger-Digital-Analog-SDI12-SDI-12-Decagon-EM50G-EM5B-EM50-Decagon/32376732198.html?spm=2114.43010508.4.7.wscDSYEPSONDEVICE. Documentaciones. “Comparison of real time clock module products and discrete products” {En Línea}. Disponible en: http://www5.epsondevice.com/en/information/technical_info/pdf/wp_20140131e_rtc_discrete.pdfMICROENSAMBLE. Descargas. “GENERACIÓN DE ARCHIVOS GERBER Y DE PERFORACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE CIRCUITOS IMPRESOS DE DOBLE CAPA EN EAGLE PCB LAYOUT” {En Línea}. Disponible en: http://www.microensamble.comRed inalámbricaSensoresCultivosWireless networkSensorsCropsORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf3517452https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/1890/1/Trabajo%20de%20grado.pdf57c8094999cb20eada99cae298da92e1MD51Cesión de derechos y Acta de grado.pdfCesión de derechos y Acta de grado.pdfapplication/pdf545073https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/1890/2/Cesi%c3%b3n%20de%20derechos%20y%20Acta%20de%20grado.pdfe719e7163d911e0c5a4a97cecd610f8bMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814798https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/1890/3/license.txt88794144ff048353b359a3174871b0d5MD53TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain95108https://repositorio.ecci.edu.co/bitstream/001/1890/4/Trabajo%20de%20grado.pdf.txt3a9a59dcb223192f988a6d2775771124MD54Cesión de derechos y Acta de grado.pdf.txtCesión de derechos y Acta de grado.pdf.txtExtracted 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