Este trabajo de titulación presenta el desarrollo de un sistema de pequeña escala aplicado al riego de cultivos de café con el objetivo de monitorear dichos cultivos para su mejor cuidado y desarrollo, mejorando el consumo de agua en estas plantaciones con sistema de riego controlado, con el fin de reducir la cantidad. de agua necesaria es para su cultivo. Para ello se implementó inicialmente un sistema de riego por goteo, el cual mostró una mejora, pero no la deseada; Por ello, se desarrolló un sistema de riego controlado, utilizando cuatro sensores de humedad del suelo (YL38), un sensor de temperatura (DHT22), un sensor de lluvia (FC-37) y una pequeña bomba de agua sumergible. Simular el riego de cultivos. Así se pudo obtener mediciones de humedad y temperatura y a través del sensor de lluvia se pudo aprovechar este recurso natural con el que se regó el cultivo, obteniendo un recurso en el consumo de agua - con el sensor de lluvia digital, sin importar si llovió o no. O no . construir una instalación de captación de agua, y a través del sistema de riego controlado se contribuirá al ahorro del agua utilizada en la misma.
INTRODUCCIÓN
Desarrollar una interfaz gráfica de usuario donde se visualiza el comportamiento del sistema controlado y se verifica la efectividad del sistema. A continuación, se describe el proceso seguido para implementar todos los sensores del sistema en la plataforma seleccionada y el método que se tomó para determinar los procesos que ejecutaría el código y cumplir con las tareas deseadas, ya sea mostrar un mensaje, ejecutar una acción. o ambos. Finalmente se presenta la interfaz gráfica amigable y de fácil comprensión, que permite al usuario monitorear continuamente el estado del cultivo sin necesidad de estar presente, donde se muestran datos como el nivel de humedad, del tanque de agua, temperatura o si el riego sistema. Está activado.
MARCO TEÓRICO
Este sistema de monitorización es sin duda bastante completo porque cuenta con un historial de registro y la media de las lecturas en un sistema fácil de manipular, económico y de bajo consumo energético, dándote los datos necesarios para estar informado en todo momento. desarrollarse y evitar pérdidas futuras. Sin duda un gran ejemplo de cómo se puede implementar un sistema de monitorización controlada tanto en exteriores como en interiores. 9 En India, se propone un sistema de monitoreo de cultivos y riego para campos de arroz que consiste en un sistema WSN (Wireless Sensor Networks). Cada sensor tiene un módulo de comunicación por radiofrecuencia (micaz) que se comunica con una placa de gestión de datos que se comunica con una computadora, almacena y muestra los datos y define las acciones a tomar por el sistema. También cuenta con una variedad bastante completa de sensores para monitoreo, incluyendo un sensor de temperatura y humedad del ambiente, la humedad del suelo y un sensor para medir el PH, y está programado para que el consumo de energía pueda ser reducido por el sistema sólo puede activarse durante los periodos de medición y comunicación. Además, los datos recogidos y enviados a los PC de control se visualizan en la interfaz gráfica de (Mote View) mostrando los datos en un gráfico para evaluar las variaciones en los cultivos, (Abd El-Baset, M., Ramadan Eid, A ., Wahba, S., El-Bagouri, K. y ElGindy, A., 2017).
METODOLOGÍA
Fuente: https://www.ardobot.co/sensor-de-humedad-de-suelo-sonda-higrometro-yl38-y-yl69.html. Para la programación se realiza la lectura de los sensores, y se realiza la estructura de etapas previamente establecidas, donde el sistema en función de los datos realiza una acción e informa al usuario su estado. El sensor de lluvia (FC-37) es un sensor digital que envía una señal de 1 cuando no hay lluvia o 0 cuando está presente.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El monitoreo inició alrededor de las 8 a. m., iniciando con valores altos de humedad en cada una de las hectáreas. Como se ve en la Figura 13, la medición del sensor de la hectárea número 1 está en 431 bits, superando el límite de 430 bits, lo que provocó que el motor de riego se encendiera en 170 bits, como lo indica la variable “velo”, a la que responde la señal azul. En la Figura 15 se muestra como fue el comportamiento de la hectárea número 1 durante las 14 horas de monitoreo, donde en las primeras horas se ve como la medición fue aumentando, evidenciando que el terreno se fue secando y donde luego de superar los 430 bits se encuentran regados en consecuencia. .
A las pocas horas de regar la hectárea, se produce un ligero cambio en la humedad del suelo, lo que indica que se está volviendo a secar. Como se puede observar en la figura 15, el sensor de la hectárea 2, que corresponde a la señal roja, se encuentra en 430 bits, límite de medición para el inicio del riego, provocando que el motor arranque con una potencia de 200 bits como lo indica el variable . "velo", correspondiente a la señal azul, la potencia es mayor que la de la hectárea 1 ya que la hectárea 2 se encuentra más alejada de la fuente de agua de riego. La Figura 18 muestra el comportamiento de la hectárea número 2 durante las 14 horas de monitoreo, donde las primeras horas de lectura del sensor corresponden al período de secado del suelo, luego de haber alcanzado y superado el límite de valores. El sistema de 430 bits riega la hectárea alrededor de las 15:15, luego se puede observar que las lecturas del sensor indican que el suelo se está secando nuevamente.
Como se puede observar en la Figura 19, la medida del sensor en la hectárea 3, que corresponde al color verde, es de 431 bits, lo que supera el límite de 430 bits, lo que provocó que el motor de riego se encendiera con una potencia de 200 bits. como lo indica la variable "desenfoque" a la que corresponde la señal azul, la potencia para esta hectárea es mucho mayor que las anteriores, ya que se encuentra más alejada de la fuente de agua para riego. Como se ve en la figura 20, hay un pico en la señal de nivel del tanque, que corresponde al color morado, esto se debe al movimiento del agua por la activación del motor, ya que el efecto se vuelve cada vez más grande, pero una vez que el finaliza el riego de hectáreas 3 la señal vuelve a ser estable; Se puede observar que la señal del motor correspondiente al color azul se presenta varias veces, esto se debe a la variación en la lectura del sensor en la hectárea 3, pero esto no representa un problema ya que el riego se ha completado exitosamente. En la Figura 21 se muestra cómo fue el comportamiento de la hectárea 3 durante las 14 horas de monitoreo, donde las brocas entregadas en las primeras horas corresponden al período de secado del suelo, al A las 16:33 la lectura del sensor supera el límite de 430 bits y riega la hectárea, posteriormente la lectura del sensor muestra claramente que el suelo se encuentra en periodo seco.
Como se ilustra en la Figura 22, la humedad de la hectárea número 4 se mantuvo estable hasta las horas de la tarde en alrededor de 330 bits, pero debido a un fenómeno externo imprevisto la señal de nivel correspondiente al color violeta y la humedad de la hectárea 4 correspondiente al color turquesa es afectada, el sistema detecta el cambio lo que provoca que el motor se encienda con una potencia de 255 bits lo que provoca el riego de 4 hectáreas. En la Figura 23 se muestra como fue el comportamiento de la hectárea 4 durante las 14 horas de monitoreo donde las piezas de las primeras horas corresponden al periodo de secado del suelo, esta hectárea mantuvo una humedad estable de 330 piezas hasta las horas de la tarde, pero cuando terminó Un fenómeno externo imprevisto afectó: se superó el límite de 430 piezas mientras se regaba la hectárea. La Figura 24 muestra el comportamiento del sensor de temperatura durante las 14 horas de monitoreo, la cual corresponde a la señal naranja. El cambio en la lectura del sensor se observa en diferentes momentos del día. Los datos muestran temperaturas bajas en horas de la mañana y tarde y temperaturas altas en horas de la tarde; Además, el sensor de lluvia correspondiente a la señal amarilla no cambió a lo largo del día, indicando que hubo tiempo soleado durante todo el monitoreo.
CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y
Se recomienda implementar un sistema de guardado de datos en Excel aparte del historial de cambios gráfico implementado en el sistema ya que haría los datos más comprensibles. Se recomienda tener en cuenta los parámetros para preparar la salida del agua del sistema de riego (en este caso la manguera) para que la salida sea uniforme y pueda llegar a cada hectárea de la plantación. Es importante recalcar que el sistema no sólo puede ser utilizado o servido en cafetales, también puede adaptarse a todo tipo de cultivos que requieran de riego controlado para su cuidado y correcto desarrollo; Los valores de medición de humedad se pueden cambiar, según el conocimiento de los porcentajes de humedad.
Disponible en: Se define la estructura secuencial a inicializar, especificando principalmente las coordenadas para la visualización de la interfaz gráfica, definiendo parámetros a utilizar como panel de control y creando variables que permitan mostrar y repetir mensajes. Una vez conseguido esto envía todos los datos del programa creado en Arduino en forma de caracteres (String). Luego se dará una explicación aproximada del sistema de interfaz gráfica en sus diferentes partes, mostrando lo indicado en una figura al final de la explicación. En el cuadro amarillo se encuentra la interfaz gráfica que mostrará los datos de cada sensor en tiempo real. En el caso del tanque de agua mostrado como “nivel”, envía los datos a la interfaz gráfica del tanque de agua para que sea visualizado y a la marquesina en forma de notificación. 44 metros de la interfaz gráfica y compara el valor con los límites establecidos y muestra un mensaje en la marquesina.
