V 32 N 69 F.P

PROTOTIPO DE UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO AUTOMATIZADO
usuario estén de acuerdo en lo que se necesita, así como
también la solución que se propone para dicha necesidad, y
de esta forma minimizar el riesgo y la incertidumbre durante
el desarrollo. [13]
Las etapas más importantes son las siguientes:
• Comunicación
• Modelado
• Construcción
• Retroalimentación
Comunicación
En esta etapa el propósito es conocer más sobre el tema, ya
que es necesaria la información para que se realice un sistema
de riego en base a las necesidades reales de los invernaderos.
Lo primero que se notó es que la mayoría de los sistemas de
riego son por manguera y por lo tanto no están
automatizados. Para cubrir con esta necesidad se investigó
cuáles serían las circunstancias óptimas para que las plantas
se rieguen. Uno de los factores fue que la mejor hora para
regar las plantas y que estás aprovechen el agua por la noche.
Para esto se pensó instalar un sensor que detecte la
obscuridad. Ya que al haber luz el sol evaporaría el agua y se
corre el riesgo que las plantas se mueran por las altas
temperaturas del agua. Otro factor que determina la
necesidad de riego es el grado de resequedad de la tierra, para
esto se pensó en un sensor de humedad y temperatura que
avise cuando la tierra se encuentra húmeda. Así como
también indique si va llover o ha llovido. Lo anterior es para
evitar que las plantas se ahoguen. Por lo tanto, se concluyó
que para que el sistema de riego se active, deberá cumplir con
3 factores: Obscuridad (noche), tierra seca y temperatura
(que no vaya a llover). De esta manera se aprovecharía mejor
el agua y evitaría la presencia del usuario para regar sus
plantas. De esta forma se aprovecharía mejor el agua sin
desperdicios y no requeriría la presencia del usuario para que
se rieguen las plantas.
Modelado
Para modelar el diseño se empleó un módulo de protoboard
para simular el circuito haciendo conexiones por medio de
puentes, para realizar las pruebas necesarias de conexión y
desconexión de dispositivos electrónicos. Posteriormente se
realizó la maqueta interconectando todos los componentes en
una maqueta para demostrar el correcto funcionamiento del
sistema de riego.
Construcción
Para la construcción del prototipo se siguen los siguientes
cinco pasos:
Paso 1: Realizar una investigación más rigurosa acerca de la
operación y de las necesidades de los sistemas de riego
actuales.
Paso 2: Resolver sus necesidades y realizar mejoras,
consiguiendo todos los materiales necesarios en el mercado
local para poder armar el prototipo. Estudiar cada
componente antes de alimentarlo y conectarlo.
Paso 3: Armar el circuito en un módulo protoboard para
interconectar los componentes electrónicos, probando la
correcta operación de cada sección.
Paso 4: Construir una maqueta para demostrar su operación
por medio de un sistema de riego a pequeña escala,
simulando un invernadero. La maqueta está formada por el
circuito, la bandeja donde están sembradas las plantas, las
mangueras con orificios por donde circula el agua, el
depósito del agua y la bomba.
Paso 5: Documentar por escrito el diseño del prototipo de
riego una vez demostrada su correcta operación.
Retroalimentación
En esta última etapa, una vez verificado que el sistema
funciona correctamente, se observan otras funciones de
mejora, como lo son instalar tres leds de diferentes colores
para indicar, uno que el sistema de riego está funcionando
correctamente, otro que indica que el sistema no está
funcionando y el último, cuando algún componente del
sistema está fallando, para esta última condición también se
le adicionó un buzzer que emitirá un sonido de alerta agudo
y fuerte.
Los componentes que se emplearon para el desarrollo del
sistema de riego automatizado son los siguientes:
Placa Arduino UNO R3: El Arduino UNO es una placa
basada en un micro controlador, específicamente un
ATMEL.
Sensor de humedad del suelo HL-69: Es un módulo que
utiliza la conductividad entre dos terminales para
determinar ciertos parámetros relacionados al agua,
líquidos y humedad.
Sensor de luz (Fotorresistencia): Es un componente
electrónico que posee una resistencia interna variable la
cual aumenta o disminuye dependiendo de la luz que este
incidiendo en él.
Sensor de humedad y temperatura en el ambiente DHT11: Se
utiliza para medir tanto la humedad relativa como la
temperatura.
Buzzer o zumbador: Es un transductor que se encarga de
transformar energía eléctrica en acústica.
LED (Diodo Emisor de Luz): Es un componente electrónico
cuya función principal es convertir la energía eléctrica en
una fuente luminosa.
Bomba de agua sumergible JT160: Es un dispositivo que se
utiliza para bombear agua de un lugar a otro, sin importar
el fluido, funciona a 5 Vcd.
Resistencias varias: También llamado resistor es un elemento
que causa oposición al paso de la corriente, causando que
en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un
voltaje).
98 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 32 NÚM. 69