Diseño de sistema de riego automático para germinadores dentro de invernaderos
El presente documento describe el diseño, construcción e implementación de un sistema de riego automático para germinadores dentro de invernaderos, que actúa con un Control Numérico Computarizado (CNC). Con el cual se mejoran tiempos de producción, costos y procesos de mantenimiento. Para su impleme...
- Autores:
-
Galeano León Víctor Manuel
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14771
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/14771
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- Palabra clave:
- 630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::631 - Técnicas específicas, aparatos, equipos, materiales
Sistemas de riego automatico
Tecnología de Invernaderos
Automatización en Agricultura
Germinador
Invernadero
Riego automatico
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- openAccess
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El presente documento describe el diseño, construcción e implementación de un sistema de riego automático para germinadores dentro de invernaderos, que actúa con un Control Numérico Computarizado (CNC). Con el cual se mejoran tiempos de producción, costos y procesos de mantenimiento. Para su implementación fue necesario realizar inicialmente un análisis de los elementos que los componen, así como las etapas de diseño en software CAD de cada una de las piezas. En los apartados de programación y diseño electrónico, se puede observar el proceso de codificación para el funcionamiento óptimo del mecanismo, así como del monitoreo constante para que el desplazamiento en el sistema, buscando la precisión correcta con cada una de las coordenadas asignadas para el riego en un punto en específico. Finalmente, se lleva a cabo el ensamble de la estructura mecánica, pruebas de funcionamiento y discusión con respecto a los resultados obtenidos durante el desarrollo del prototipo de riego automático. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessQuintero Vallejo Hernán AlbertoGaleano León Víctor Manuel2023-08-03T20:38:05Z2023-08-03T20:38:05Z2023https://hdl.handle.net/11059/14771Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEl presente documento describe el diseño, construcción e implementación de un sistema de riego automático para germinadores dentro de invernaderos, que actúa con un Control Numérico Computarizado (CNC). Con el cual se mejoran tiempos de producción, costos y procesos de mantenimiento. Para su implementación fue necesario realizar inicialmente un análisis de los elementos que los componen, así como las etapas de diseño en software CAD de cada una de las piezas. En los apartados de programación y diseño electrónico, se puede observar el proceso de codificación para el funcionamiento óptimo del mecanismo, así como del monitoreo constante para que el desplazamiento en el sistema, buscando la precisión correcta con cada una de las coordenadas asignadas para el riego en un punto en específico. Finalmente, se lleva a cabo el ensamble de la estructura mecánica, pruebas de funcionamiento y discusión con respecto a los resultados obtenidos durante el desarrollo del prototipo de riego automático.This document describes the design, construction and implementation of an automatic irrigation system for sprouters inside greenhouses, which works with a Computerized Numerical Control (CNC). With which production times, costs and maintenance processes are improved. For its implementation it was necessary to initially carry out an analysis of the elements that compose them, as well as the design stages in CAD software of each one of the pieces. In the programming and electronic design sections, you can see the coding process for the optimal functioning of the mechanism, as well as constant monitoring so that the displacement in the system, looking for the correct precision with each of the coordinates assigned for irrigation. at a specific point. Finally, the assembly of the mechanical structure, performance tests and discussion regarding the results obtained during the development of the automatic irrigation prototype are carried out.TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN....................................................................................................................... 1 OBJETIVOS............................................................................................................................... 2 OBJETIVO GENERAL........................................................................................................... 2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................. 2 1 MARCO CONCEPTUAL..................................................................................................... 3 1.1 INVERNADERO ......................................................................................................... 3 1.2 AUTOMATIZACIÓN.................................................................................................... 3 1.3 GERMINADOR O SEMILLERO.................................................................................. 4 1.4 SISTEMA DE RIEGO. ................................................................................................ 5 2 MARCO DE REFERENCIA................................................................................................ 8 2.1 ASPERSIÓN:.............................................................................................................. 8 2.2 GOTEO: ..................................................................................................................... 9 2.2.1 AQUA4D:................................................................................................................ 9 2.2.2 RIEGO POR NEBULIZACIÓN: ..............................................................................10 2.2.3 TWO VALVE:.........................................................................................................12 3 MARCO NORMATIVO ......................................................................................................13 4 SISTEMA DE RIEGO DE GOTEO AÉREO .......................................................................14 4.1 SISTEMAS DE RIEGO AÉREO.................................................................................14 4.1.1 SISTEMA DE RIEGO AÉREO POR GOTEO.........................................................14 4.2 REQUERIMIENTOS..................................................................................................15 4.3 EQUIPOS..................................................................................................................16 4.3.1 BOMBA PARA SISTEMAS DE GOTEO.................................................................16 4.3.2 MANGUERA DE 6MM ...........................................................................................17 5 DISEÑO MECÁNICO ........................................................................................................18 5.1 ¿QUÉ ES UNA CNC?................................................................................................18 5.2 CORE [X, Y] ..............................................................................................................18 5.2.1 PRINCIPIO DE OPERACIÓN: ...............................................................................18 5.3 DISEÑO CAD DE LA CNC PARA EL MECANISMO DE RIEGO................................21 6 DISEÑO ELECTRÓNICO..................................................................................................28 7 ...............................................................................................................................................28 7.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS..........................................................................28 7.1.1 MÓDULO ESP32:..................................................................................................28 7.1.2 MOTOR PASO A PASO 17HS3401 Y DRIVER A4988:.........................................28 7.1.3 TRANSISTOR FDD8580 SMD D-PACK: ...............................................................30 7.1.4 REGULADOR 5V LDO LD1117 SMD: ...................................................................31 7.1.5 FINALES DE CARRERA: ......................................................................................31 7.1.6 FUENTE 12V 5A:...................................................................................................33 7.2 ESQUEMA DE CONEXIONES..................................................................................33 7.2.1 DISEÑO PCB ........................................................................................................34 PARA EL DISEÑO DE LA PLACA PCB, TENIENDO EN CUENTA LAS CONEXIONES ANTERIORES, SE UTILIZÓ EL SOFTWARE EAGLE CAD......................................................34 .................................................................................................................................................35 8 DESARROLLO DEL SOFTWARE PARA EL CONTROL DEL SISTEMA DE RIEGO ........36 8.1 INTERFAZ DE USUARIO..........................................................................................36 8.1.1 ARDUINO IOT CLOUD..........................................................................................36 8.2 CODIFICACIÓN ........................................................................................................40 RESULTADOS..........................................................................................................................46 DISCUSIÓN..............................................................................................................................51 HERRAMIENTAS Y COSTOS ..................................................................................................52 CONCLUSIONES .....................................................................................................................54 RECOMENDACIONES.............................................................................................................56 9 REFERENCIAS.................................................................................................................57 ANEXOS...................................................................................................................................59PregradoTecnólogo(a) en Mecatrónica76 Páginasapplication/pdfspa630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::631 - Técnicas específicas, aparatos, equipos, materialesSistemas de riego automaticoTecnología de InvernaderosAutomatización en AgriculturaGerminadorInvernaderoRiego automaticoDiseño de sistema de riego automático para germinadores dentro de invernaderosTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTecnología en MecatrónicaFacultad de Tecnologías[1] I. A. R. A. y. M. E. Miserendino, Invernaderos: Aspectos básicos sobre estructura, construcción y condiciones ambientales, Agricultura 23, 2014.[2] NOVAGRIC, «Novedades Agrícolas S.A,» 2022. [En línea]. Available: https://novagric.com/es/venta-invernaderos-novedades/tipos-de invernaderos/invernadero-tunel.[3] P. P. y. T. Granollers, «Diseño y Automatización Industrial,» Universidad Politécnica de Cataluña, 2013.[4] W. R. Lozada, «Diseño y construcción de un Germinador,» Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, 2016.[5] C. G. S. Ruíz, «Germinación de semillas: Manual de divulgación para uso en instituciones de educación.,» Toluca, Estado de México.[6] J. C. A. Tobón, «Métodos de riego.,» Universidad Nacional de Colombia, Medellín.[7] L. A. Gurovich, Fundamentos y diseño de sistemas de riego., San José, Costa rica: IICA, 1985.[8] L. J. C. T. D. K. P.-M. Alfonso A. GUIJARRO-Rodríguez, «Sistemas de riego automatizado con Arduino,» Espacios, vol. 39, nº 37, p. 27, 2022[9] I. &. S. B. García Casillas, «Sistemas de riego por aspersión y goteo,» 2015.[10] Grupo Hidráulica, «Los mejores sistemas automatizados para el riego,» 20 Octubre 2021. [En línea]. Available: https://n9.cl/eb17m.[11] A. S. Valencia, «Diaporama Sistemas de riego por nebulización,» Universidad Autónoma del Estado de México, México, 2018[12] J. P. G. N. O. L. G. M. ,. L. C. Tovar Soto, «Propuesta de diseño de una red inalámbrica de sensores y actuadores para riego, con tecnología de Internet de las Cosas,» investigación e innovación en ingenierías. , vol. 10, nº 1, 30 Abril 2022.[13] J. Monserrat, «Sistemas de Riegto para uso en viveros.,» Horticom, 2005.[14] H. J. M. Angeles, «Algunos Aspectos de Diseño, Operación, Mantenimiento y Evaluación de los Sistemas de Riego por Goteo,» INTAGRI, nº 31, 2019.[15] NETAFIM, «El riego por goteo revoluciona la agricultura.,» 2023. [En línea]. Available: https://www.netafim.co/riego-por-goteo/.[16] Amazon, «uxcell Pneumatic Air Tubing, 6mm OD x 4mm ID 6m(236 Inch) PU Polyurethane Air Compressor Tubing Hose Pipe Blue,» 2023. [En línea]. Available: https://n9.cl/1710c.[17] S. T. F. V. S. Flavio Capraro, «Laboratorio Virtual y Remoto para Simular, Monitorizar y Controlar un Sistema de Riego por Goteo en Olivos,» Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI, vol. 7, nº 1, 2010.[18] I. E. Moyer, «CORE XY,» 2012. [En línea]. Available: https://corexy.com/index.html.[19] V. A. Armijos, «Electronics,» Módulo Adafruit ESP32, 2023. [En línea]. Available: https://vasanza.blogspot.com/2021/07/especificaciones-del-modulo-esp32.html.[20] Movil Electronics, «Motor NEMA 17 17HS3401 1.3A,» 2023. [En línea]. 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Available: https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/.PublicationORIGINALTRABAJO DE GRADO.pdfTRABAJO DE GRADO.pdfapplication/pdf2762194https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/eb85934d-b4ba-4744-aee7-48ed17e66019/downloadd74a5fc94ad045732093362b2914111fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/95e5650d-6e36-4c4e-8200-95fcdbf03d02/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTTRABAJO DE GRADO.pdf.txtTRABAJO DE GRADO.pdf.txtExtracted texttext/plain76906https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/86d90eb2-721a-470f-902c-ac54544b26e3/download1f83b5aeccc46f6b675b7d40e027d273MD53THUMBNAILTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5709https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/20f75a14-8d14-4550-8e9d-8dadbe1caafc/downloade012190b332700f139fea9cde30cb7a0MD5411059/14771oai:dspace7-utp.metabuscador.org:11059/147712024-09-05 17:15:55.826https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deopen.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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