Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática
Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática. Fundamentación: Este sistema de riego busca la manera de obtener un buen crecimiento y desarrollo del jardín, teniendo en cuenta los diferentes cambios climáticos y la cantidad de humedad existente en el terreno; pero igual importancia tiene el uso racional del agua, ya que con este sistema no estaremos regando por largos períodos de tiempo, este sistema de riego por aspersión automatizado consta de órganos ejecutivos para la automatización de la distribución del agua y una central de mando ( PICAXE 18M2) desde la cual se envían las diferentes órdenes de riego. Los órganos ejecutivos de las señales recibidas serán electroválvulas con dos posiciones: apertura y cierre, permitiendo o impidiendo el paso del agua a los aspersores. La puesta en marcha o parada de los riegos se efectúa de forma individual, conectándose a cada aspersor su correspondiente electroválvula, pudiendo regarse cada uno por separado. La duración de la activación del riego depende de las señales enviadas al micro controlador por los sensores instalados en cada aspersor. Así, por ejemplo es aconsejable no regar durante las horas centrales del día ya que, por la mayor insolación, la mayor temperatura y la menor humedad, aumentan las pérdidas por evaporación y disminuye la eficiencia del riego, lo que repercute en un mayor gasto de agua. Para cuidar estos aspectos climáticos es por lo que se utilizaran los sensores de temperatura y humedad los cuales indicaran si es conveniente activar el sistema de riego.
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática Para desarrollar este proyecto lo primero que debemos considerar es que la mejor forma de saber cómo esta las condiciones climáticas para las plantas es a través del suelo, la temperatura y la cantidad de luz solar que incide sobre el terreno, por lo cual tenemos que censar el nivel de humedad presente en el suelo y la temperatura del medio ambiente para de esta forma poder actuar y controlar estos niveles. Para poder obtener estos datos haremos uso de sensores de humedad de suelos y sensores de temperatura de los cuales obtendremos datos que serán llevado al micro controlador en cual los procesara y realizara la acción de regar el jardín si esto es necesario. Para este proyecto utilizaremos como ejemplo utilizaremos el siguiente esquema de una vivienda.
El micro controlador que usare para el procesamiento de la información obtenida por los sensores de humedad y la toma de decisión sobre la acción a tomar será el PICAXE-18M2.
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática Descripción: Micro-controlador PICAXE 18M2, contiene 16 entradas/salidas configurables. Características
Capacidad de memoria: 2048bytes Líneas de memoria máxima: 1800 Variables generales: 28 RAM: 256 bytes EEPROM: 256 bytes Máxima velocidad de operación: 32MHz Voltaje de operación: 1.8 a 5V Sub-procedimientos: 255 Entradas ADC: 10 Entradas Touch Sensor: 1
Breve informe sobre el PICAXE M2 Introducción Este informe producto está diseñado para informar a los usuarios PICAXE existentes acerca de la programación adicional y mejorada comandos y características de la nueva gama de micro controladores PICAXE M2. Tareas paralelas Una de las nuevas características de la serie M2 es que se pueden ejecutar hasta 8 tareas del programa en paralelo. Esto simplifica la programación para los estudiantes más jóvenes, sobre todo cuando utilizando la esquematización Logica. Entradas y salidas Una de las nuevas características clave de la serie M2 es que casi cada pin puede configurarse como entrada o salida. Esto crea mucha más flexibilidad. Naturalmente, los pasadores pueden configurarse para la disposición PICAXE tradicional si así se desea. La gama M2 tiene hasta 16 pines de entrada / salida configurables, que están dispuestas en los puertos 2, con la etiqueta B y C. Cada puerto tiene un máximo de
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática 8 pines (0-7). Consulte los Diagramas de cableado de la página anterior para los diseños de pines específicos.
Capacidad de la memoria Las partes M2 tienen ahora hasta 2048 bytes de memoria de programa, que es 8 veces más grande que las piezas de M mayores. También contienen 256 bytes de memoria de datos (comandos de lectura / escritura / eeprom). Por 14M2, 20M2 y 18M2 + la memoria de programa y memoria de datos son totalmente independientes (2.048 + 256). Debido a los recursos de silicio más limitados sobre el 18M2 08M2 / (más) los superiores 256 bytes se comparten entre el programa y los datos (2048 en total). Por lo tanto, con los programas que se encuentran en 1792 bytes de largo los 256 bytes de memoria de datos son disponible. Programas muy largos (más de 1792 bytes) empiezan a reducir la cantidad de memoria de datos disponible. Variables En las partes M2 en la actualidad hay hasta 512 variables de propósito general. 28 de ellos, conocido como b0 a b27, se puede utilizar directamente en cualquier orden (como en otras partes PICAXE). Esto es el doble de la M / X número mayor de variables bX. Todos los bytes de uso general (0-511) también pueden ser dirigidas tanto directa como indirectamente.
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática Para abordar directamente los valores del peek (leer el byte) y meter (escribir el byte) se utilizan los comandos. Tenga en cuenta que Peek y Poke están dedicados a las variables de propósito general, para leer los registros periféricos de micro controladores. Los nuevos comandos peeksfr y pokesfr se utilizan. Para direccionar indirectamente los valores se utiliza el nombre de la variable virtual "@ bptr´´. @ Bptr es un nombre de variable que puede ser utilizado en cualquier orden (es decir, como cuando se utiliza una variable de 'b1'). Sin embargo, el valor de la variable no es fijo (Como con b1), pero contendrá el valor actual del byte actualmente 'señalado' por el puntero de byte (bptr). El compilador también acepta "@ bptrinc '(incremento post) y' @ bptrdec '(post decremento). Cada vez que el '@ bptrinc' nombre de la variable se utiliza en un comando el valor del puntero de byte se incrementa automáticamente en uno (es decir, = bptr bptr 1 se produce de forma automática después de la lectura / escritura del valor @ bptr). Esto lo hace ideal para el almacenamiento de una sola matriz bidimensional de datos. Variable Tiempo Incrementos de la palabra nueva variable "tiempo" después de cada segundo del programa ha estado funcionando. Puede contar hasta 65.535 segundos transcurridos (aproximadamente 18 horas) antes de rebosar. Para restablecer sólo tiene que utilizar 'dejar que el tiempo = 0'. Incrementos de tiempo cada segundo tanto a 4 MHz y 16 MHz. En otras velocidades de reloj que se incrementará de manera diferente (por ejemplo, 0,5 s a 8 MHz) Entradas analógicas Muchos más canales ADC ya están disponibles. El uso del comando readadc configura automáticamente el pin como una entrada analógica. El rango de tensión analógica puede ser el rango de suministro de energía PICAXE o un voltaje externo alternativo rango. En este caso se utilizan dos pasadores analógicas para establecer la referencia positivo y / o negativo para el ADC (ver la comando adcconfig). Partes M2 también tienen una referencia de tensión interna precisa (1.024V), para su uso con la batería de calibración de seguimiento proyectos impulsados.
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática DAC y FVR Las partes M2 apoyan un convertidor digital-a-analógico (DAC) para la salida de tensión analógica accuate. La gama de la DAC puede ser la tensión de alimentación o una tensión de referencia generada por el módulo de referencia de tensión fija (FVR). Este módulo puede ser configurado para generar una precisa 1.024, 2.048, o referencia 4.096V. Operación de baja tensión Las partes M2 tienen una matriz de silicio 3.3V interna, pero también contienen una gota bajo interna hacia fuera el regulador, que es activa automáticamente cuando es necesario. Esto significa partes más M2 se pueden utilizar en todo el 1.8 a 5V Tensión rango (2,3 V para 08M2). Entrada / salida de interfaz puede ser a 3.3V o 5V. Encendido de las células 2xAA lugar de 3xAA células es ahora totalmente compatible. Tensión baja de voltaje es 1.9 V a. Frecuencia de reloj La frecuencia de operación de encendido por defecto es 4 MHz, utilizando el resonador interno. Suplente reloj interno frecuencias de hasta 32 MHz ya están disponibles - 8 veces más rápido que 4MHz.
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática Para realizar la función de regar el jardín utilizaremos aspersores de los cuales existen dos clases básicas para uso residencial, los aspersores para áreas grandes y los difusores para áreas pequeñas. Para este proyecto he optado por utilizar aspersores para áreas pequeñas, específicamente utilizare el SRS o Pro-Spray el cual es un aspersor emergente que se instala nivelado con el suelo.
La aspersión es un Tipo de riego que distribuye el agua en forma de lluvia sobre el terreno. El agua no se transporta, como en el riego de pie, a cielo abierto, sino mediante tuberías de baja presión, hasta la tierra, donde va avanzando e infiltrándose simultáneamente. El agua va en conducción cerrada, a presión, hasta el aspersor y desde este, por el aire, cae en forma de lluvia sobre la tierra, infiltrándose sin desplazarse sobre el suelo. Este sistema representa un avance en la tecnología del riego, ya que anteriormente sólo se regaba por gravedad. En poco tiempo aumentó espectacularmente su utilización en los regadíos, debido a la mayor adaptabilidad que presenta en terrenos con topografía y propiedades físicas no demasiado apropiadas para el riego tradicional por gravedad y a la posibilidad de regar nuevas tierras que hasta entonces se consideraban no aptas para el riego, por carecer de tecnología adecuada. Además de que este sistema requiere de menos agua para tener un riego aceptable y por lo tanto, menos desperdicio de este vital
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática líquido. Es por todo esto, que se escogió el riego por aspersión para así poder darle un mejor uso en el riego de tierra y tener aún más economizarían del agua. Descripción aspersor SRS o Pro-Spray. • Robustez de la tapa – Resistente en áreas públicas y zonas de gran circulación • Se adapta a todas las boquillas estándar – Compatible con casi todos los modelos de boquillas hembras • Junta de utilización intensiva y resistente a los UV – Duración garantizada para todas las presiones de riego • Conexión lateral estándar – Prevista sobre los modelos de 15 y 30 cm para facilitar la instalación • Pistón desembragable – Facilita la instalación y el alineamiento • Fuerte resorte de acero inoxidable Seguridad en cada maniobra de retracción Para censar la humedad del suelo utilizare:
Ubicación de los aspersores
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Para sensar la humedad del suelo utilizare: Vegetronix VG400 Características: Sonda VG400 (Norma Sonda de tensión) Consumo de energía
< 800uA
Voltaje de alimentación
3.3V a 20 VDC.
Dimensiones
Véase el dibujo de abajo.
Encendido hasta la salida estable
400 ms
Impedancia de salida
100K ohmios
Temperatura de funcionamiento
-40ºCa 85ºC
Salida
0 a 3 V relacionado con el contenido de humedad
Shell Color
Black
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Para censar la temperatura utilizaremos: Cable sensor Pt100 WTR 280 Especificaciones técnicas Carcasa
Conexión: PVC, silicona Armadura protectora: acero inoxidable 1.4571
Diámetro del sensor
4 mm, 6 mm (seleccionable)
Tipo de Pt100
3 hilos
Rango de medición
-50 ... +200 ºC
Clase de precisión
clase A
Longitud del sensor
30 mm o 50 mm de ancho
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Sistema de Control de Riego de jardines Según Condición Climática El sistema funcionara de la siguiente manera, se usaran 5 sensores de humedad ubicados uno en cada área del jardín, de esta manera se tendrán lecturas de la humedad en el suelo del terreno en general y esta información ira al micro controlador el cual las procesara de acuerdo a las instrucciones programadas. También se colocara un sensor de temperatura, este deberá de estar ubicado en un punto tal que las lecturas que nos brinde sean reales, estas lecturas también irán al micro controlador el cual las procesara al igual que con las lecturas de los sensores de humedad. Una vez obtenidos y analizados todos los datos el micro controlador deberá tomar una acción que podría ser no regar el jardín debido que las condiciones no lo ameritan, o podría dar la orden de encender una bomba de agua la cual bombearía el fluido hacia los aspersores dando inicio al regio del jardín, durante el proceso de regar el jardín. Durante se esté regando el jardín los censores tanto de humedad y temperatura continuarán censando constantemente sus respectivas variables y enviando esta información al micro controlador el cual al detectar los niveles de humedad del suelo adecuados apagara la bomba dando fin de esta manera al regio del jardín. De esta manera el regio solo se efectuara cuando las plantas lo necesiten y en el momento en que la temperatura no este demasiada alta por lo que se disminuirá el desperdicio de agua tanto por el riego innecesario de las plantas como por la evaporación de esta al regar las plantas en horas calurosas. Los niveles de humedad y temperatura del ambiente necesarios para dar inicio y final al proceso de riego del jardín dependerán del tipo de suelo en el que se esté trabajando, el tipo de plantas que hallan sembradas en el jardín, debido a que unas plantas necesitan más agua que otras, y también a las leyes respecto al uso del agua que tenga la ciudad en la que se esté trabajando.
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