Control de un invernadero

El Proyecto consiste en controlar la humedad, temperatura, luz, CO2 con microcontroladores en un invernadero. El Control electrónico de Invernadero, manejara los distintos factores como: Humedad, temperatura, luz y CO2 leídas por el microcontrolador y esta activará los respectivos periféricos como calefactores, fluorescentes y ex tractores. La humedad se muestreará con sensores de humedad, la señal muestreada será leída por el microcontrolador, y la señal en el microcontrolador verificará si le humedad ha disminuido, darse el caso, activará las electroválvulas para así suplir la humedad necesaria. La temperatura, luz y CO2 se muestreará con sensores de temperatura, luz y CO2 respectivamente; las muestras de señal serán leídas por el microcontrolador y esta activará los respectivos periféricos como calefactores, fluorescentes y extractores.

Introducción

Un invernadero es una estructura cerrada cubierta por materiales transparentes, dentro del cual se obtienen condiciones artificiales favorables para producir cultivos agrícolas, así dentro de este se consigue un aislamiento tanto térmico como de agentes contaminantes de cultivos. Sin embargo es necesario que estos invernaderos cuenten con dispositivos que permitan controlar y modificar las condiciones del microclima generado. Al finalizar el proyecto se contara con un sistema Tecnificado y automatizado de un invernadero, este contara con sistemas calefacción, ventilación y riego. Que permitirá proteger a los cultivos de factores climáticos como heladas, granizo, sequías, excesos de viento, y demás factores que pudieran perjudicar un cultivo. Con un invernadero así se podrá cultivar plantas todo el año en condiciones óptimas.

Permitiendo producir productos agrícolas de excelente calidad, rentables (debido a que se producirá todo el año) y acordes con las exigencias de los mercados.

Planteamiento del estudio

Los invernaderos fríos son los más comunes por ser más económicos, ya que consiste en una estructura que sólo recibe el calor del sol. Sin, embargo en nuestra región el clima es frió y seco lo cual nos obliga a agregar:

??Sistemas de calefacción que pueden ser con tuberías de agua caliente hecho a base de un calentador solar esto permitirá ahorrar constes en cuanto a energía eléctrica, además de ser ecológico.

También se hará uso de ventiladores refrigerantes para altas temperaturas.

??El sistema de irrigación será mediante riego por goteo así se reduce al mínimo la utilización de agua.

??Sistema de ventilación y apertura del invernadero para la expulsión de gases CO2.

??Sistemas de Iluminación para completar el tiempo de iluminación necesario de las plantas.

Todos estos sistemas serán leídos con sensores, controlados y automatizados por un microcontrolador PIC 16F877A.

Parámetros a controlar:

??Temperatura: habrá que controlar la temperatura del Ambiente del Invernadero Generalmente, la temperatura mínima requerida para las plantas de invernadero es de 10-15ºC, mientras que 30ºC es la temperatura máxima. así como también un ventilador refrigerante Para regular la temperatura del Ambiente, se cuenta con un Sensor de Temperatura (LM35), el cual trabaja en un rango de temperatura enescala centígrada que va desde -55 º C. hasta 150 º C., la precisión del sensor es de 0.5 º C., mientras que la temperatura incrementa 10mv por grado centígrado.

??Humedad: se cuenta con un Sensor de Humedad HS1101 y con una Bomba (electrovalvula) y Picos de Riego, encargados de humidificar la tierra. El diagrama de control de humedad es el siguiente:

Fig.1 Diagrama de control de humedad

??Luminosidad: el control de intensidad luminosa se realizara mediante un controlador ON –OFF en tiempo real cuyo objetivo es alargar el tiempo de luz que necesitan las plantas dentro del invernadero por Ej. Para cultivos de flores de verano se requiere aprox. 16 horas continuas de iluminación, para ello habrá que suplementar con luz artificial que será activado por el reloj de tiempo real y un sensor de luz LDR.

??CO2 : para control la concentración de C02 se hará uso de un sensor de gas(cuyo funcionamiento es a través de la absorción de Oxigeno en la superficie del substrato varía el flujo de electrones. CO2.) Cuando se active este sensor abrirá una ventana y sacara el aire por un ventilador y así corregir el valor de concentración de CO2 en caso de exceso.

Fig. 2 Funcionamiento del ventilador accionado por los sensores de temperatura y CO2

FORMULACION DE OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Controlar y automatizar el ambiente dentro de un invernadero.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

??Controlar los sistemas de calefacción, luminosidad y ventilación dentro del invernadero, haciendo uso del microcontrolador PIC16f877A.