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Diseño de un sistema de dosificación para el control de insectos y enfermedades en un invernadero por medio de un dispositivo móvil. Simbaqueva Castaño Herzon Alain, herzonalain111@hotmail.com Ceballos Cruz Sergio Alberto, sergio.ceballos8@gmail.com Proyecto presentado Para optar al título de Tecnólogo en Electrónica Industrial Asesor: Raúl Emilio Melo Sevilla, Especialista (Esp) en Redes de Comunicación Institución Universitaria Antonio José Camacho Facultad de Ingenierías Tecnología en Electrónica Industrial Cali - Colombia 2017 2 Nota de aceptación: Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Institución Universitaria Antonio José Camacho para optar al título de Tecnología en electrónica Industrial. Jurado Jurado Santiago de Cali, 25 de noviembre de 2017 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 3 3 Dedicatoria Este proyecto está dedicado a nuestros padres quienes nos apoyaron para realizar nuestra carrera tecnológica en la Institución Universitaria Antonio José Camacho, enseñarnos a poder comprender lo que significa ser responsables a la hora de hacer nuestros trabajos y otorgarnos grandes oportunidades como esta para realizar nuestras metas. Ellos quienes siempre han estado de nuestro lado y que nunca nos han abandonado en el transcurso de nuestra vida. Lo dedicamos a nuestros profesores por su colaboración durante este proceso de aprendizaje enseñándonos cosas nuevas, formándonos como mejores personas y profesionales. Hasta ahora han sido como fuente de nuestros conocimientos para hacer de esta carrera tecnológica realidad, apoyándonos en cada semestre respetando nuestras opiniones en clase, sacándonos de algunas dudas respecto a los temas hechos y por la metodología que emplean para poder entenderles de manera clara y concisa. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 4 4 Agradecimientos Le damos gracias a Dios por darnos fuerzas cada día para poder cumplir con nuestros propósitos, por ese intelecto que nos otorga para impulsarnos a seguir adelante en los momentos más difíciles para no rendirnos a causa de nuestros problemas encontrados en el camino. Gracias a nuestros padres quienes son las personas que no obsequian el estudio para formarnos como profesionales en nuestra vida y así lograr cumplir con nuestros propósitos. Queremos agradecerle a la Institución Universitaria Antonio José Camacho que ha sido nuestro lugar de aprendizaje, desempeño y experiencia para formarnos como mejores personas, profesionales y a todos los docentes que nos han estado acompañando durante todo este tiempo los que cada día nos llenaban de conocimientos y a todos aquellos compañeros que nos han colaborado y apoyado a lo largo de nuestra carrera con un buen trabajo en equipo. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 5 5 Tabla de contenido Pág. Resumen ............................................................................................................................... 9 Introducción ........................................................................................................................ 11 1. Planteamiento del problema ..................................................................................... 13 1.1 Antecedentes ......................................................................................................... 14 2. Justificación .............................................................................................................. 18 3. Objetivos .................................................................................................................. 19 3.1 Objetivo general ................................................................................................... 19 3.2 Objetivos específicos ............................................................................................ 19 4. Problema de investigación ....................................................................................... 20 5. Marco teórico ........................................................................................................... 21 5.1 Quimigación ......................................................................................................... 21 5.2 Sistema de riego automatizado ............................................................................. 22 5.3 Riego Localizado .................................................................................................. 22 5.4 Aplicación ............................................................................................................. 23 5.5 App inventor ......................................................................................................... 24 5.6 NodeMCU ............................................................................................................ 25 5.7 Actuador ............................................................................................................... 25 5.8 Bomba De Agua ................................................................................................... 26 5.9 Motor DC .............................................................................................................. 26 5.10 Electroválvula ................................................................................................... 27 5.11 Sensor ................................................................................................................ 28 Sensor de nivel...................................................................................................... 28 5.12 Kit de desarrollo ................................................................................................ 29 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 6 6 6. Cronograma de trabajo ............................................................................................. 30 7. Recursos y Presupuestos .......................................................................................... 31 8. Metodología ............................................................................................................. 32 8.1 Actividades ........................................................................................................... 32 Búsqueda de información sobre riegos automatizados. .............................................. 32 Buscar información de los programas y componentes electrónicos ........................... 32 Estructura de la maqueta ............................................................................................. 35 Circuito electrónico ..................................................................................................... 37 Programación y aplicación. ......................................................................................... 44 Pruebas para hallar errores o algún problema del sistema .......................................... 48 9. Resultados ................................................................................................................ 50 10. Discusión .................................................................................................................. 59 11. Conclusiones ............................................................................................................ 60 12. Recomendaciones .....................................................................................................61 Referencias ......................................................................................................................... 62 13. Anexos ...................................................................................................................... 64 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 7 7 Lista de tablas Pág. Tabla 1 Posibles problemas que se pueden encontrar o prevenir en un sistema de dosificación......................................................................................................................... 20 Tabla 2 Componentes requeridos para el proyecto ............................................................ 34 Tabla 3 Personalizaciones de la aplicación móvil .............................................................. 47 Tabla 4 Pruebas de comunicación del prototipo................................................................. 50 Tabla 5 Pruebas de conectividad entre la respuesta del módulo sobre la aplicación ......... 51 Tabla 6 Distancias probadas con el celular ........................................................................ 52 Tabla 7 Datos obtenidos por el sensor de nivel de agua..................................................... 53 Tabla 8 Error absoluto tomado de los datos entregados ..................................................... 54 Tabla 9 Medidas del error absoluto calculado .................................................................... 55 Tabla 10 Dosis recomendada para invernaderos pequeños ................................................ 56 Tabla 11 Fotos de los componentes .................................................................................... 57 Tabla 12 Especificaciones del módulo 8266 ...................................................................... 65 Tabla 14 Especificaciones del sensor de nivel de agua/líquidos. ....................................... 67 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 8 8 Lista de figuras Pág. Figura 1 Invernaderos Reales de Laeken en Bruselas. Construidos durante los años 1874 y 1895 .................................................................................................................................... 14 Figura 2 Microcontrolador Arduino. .................................................................................. 15 Figura 3. Riego por goteo ................................................................................................... 16 Figura 4 Apartado gráfico de AppInventor 2 ..................................................................... 17 Figura 5 Sistema básico de riego por goteo con capacidad de aplicación de productos fitosanitarios. ...................................................................................................................... 21 Figura 6 Sistema de riego automatizado ............................................................................ 22 Figura 7 Tipos de goteros según su forma de instalación .................................................. 23 Figura 8 App inventor ........................................................................................................ 24 Figura 9 NodeMCU ............................................................................................................ 25 Figura 10 Motor DC ........................................................................................................... 26 Figura 11 Sensor de nivel de líquidos ................................................................................ 29 Figura 12 Desarrollo de la maqueta .................................................................................... 36 Figura 13 Estructura del sistema de riego por goteo en la maqueta ................................... 36 Figura 14 Diseño del sistema electrónico ........................................................................... 39 Figura 15 Conexión de NodeMCU y un motor DC. .......................................................... 41 Figura 16 Circuito para iniciar el proceso de la mini bomba. ............................................ 42 Figura 17 Conexión del sensor de nivel de Arduino .......................................................... 43 Figura 19 Montaje de prueba para la conexión de los motores .......................................... 44 Figura 20 Programación IDE de Arduino .......................................................................... 45 Figura 21 Bloques realizados en AppInventor ................................................................... 46 Figura 22 Diagrama de bloques aplicación ........................................................................ 47 Figura 23 Sistema general del diseño de dosificación ........................................................ 48 Figura 24 Comandos AT mostrados en el monitor serie del IDE de Arduino. .................. 49 Figura 25. Producto usado para el sistema de dosificado. .................................................. 56 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 9 9 Resumen Este proyecto consiste en la elaboración de un diseño de dosificación que podrá tener un sistema de control por medio de una aplicación móvil para Android; podrá aplicar el producto fitosanitario o plaguicida a las plantas de una pequeña huerta o un invernadero, se usará la técnica del riego por goteo porque esta aplicará de manera uniforme la dosis recomendada a las plantas. La facilidad de usar este sistema con una aplicación para celular o tablet, se busca integrar conceptos de equipos de comunicación y un lenguaje de programación para un chip esp8266, también es parte de un proyecto amplio que podría ser investigado por estudiantes o cualquier clase de persona que quiera apoyar el desarrollo tecnológico en la agricultura previo a los proyectos integradores. El montaje que se realizó para este proyecto es un prototipo que tiene componentes electrónicos para su funcionamiento en los diferentes elementos activos y obtener una irrigación óptima de un plaguicida en los invernaderos caseros o huertas hogareñas. La mezcla aplicada se infiltra en la planta por medio de sus raíces y alrededores para este poder protegerse de las amenazas que ocasionan la perdida de la cosecha. Palabras Claves: Componentes electrónicos, Equipos de comunicación, Microcontrolador, Programación, Prototipo, Sistema de control. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 10 10 Abstract This project consists of the development of a dosing design that can have a control system through a mobile application for Android; you can apply the plant protection product or pesticide to the plants of a small garden or a greenhouse, the technique of drip irrigation will be used because it will uniformly apply the recommended dose to the plants. The ease of using this system with an application for mobile or tablet, seeks to integrate concepts of communication equipment and a programming language for an chip esp8266, is also part of a broad project that could be investigated by students or any kind of person that wants to support technological development in agriculture prior to the integration projects. The montage that was made for this project is a prototype that has electronic components for its operation in the different active elements and obtains an optimal irrigation of a pesticide in the home greenhouses or home gardens. The applied mixture infiltrates the plant through its roots and surroundingsto protect it from the threats that cause the loss of the harvest. Keywords: Communication equipment, Control system, Electronic components, Microcontroller, Programming, Prototype. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 11 11 Introducción Los invernaderos han resultado ser un método capaz de permitir un mayor control del entorno donde crecen las plantas para mejorar la producción de alimentos vegetales gracias a su estructura y su especial ambiente. Con la tecnología que existe hoy en día se ha logrado mejorar estos lugares para su producción, cuidado y mantenimiento. Empleando programación de microcontroladores, usando dispositivos activos y pasivos, sensores y actuadores. Este proyecto se basa en la importancia del cuidado y ahorro que se debe tener en un invernadero, con un prototipo de sistema de dosificación para controlar las enfermedades e insectos que se pueden encontrar en la cosecha de un invernadero. Se puede tener el control de estos por medio de un dispositivo móvil como una tablet o un smartphone para que sea una herramienta útil y cómoda. Con el mando de dosificación en un invernadero se pueden resolver problemas para la persona como para la cosecha. El consumo de recursos que se usan como el producto fitosanitario, el agua, y otros pueden generar inconvenientes a la hora de la producción y la economía, ya que cuando se genera pérdida del tiempo de la persona que está a disposición del invernadero, debe realizar actividades como el control de los líquidos, puede hacer un mal dominio del producto, generando problemas ambientales y de salud. La quimigación es un sistema similar a este proyecto capaz de realizar un proceso para la mezcla y aplicación de un producto fitosanitario, solamente que este no usa alguna aplicación móvil para su trabajo, sin embargo existen aplicaciones móviles en común que son usadas como para recomendar la dosis necesaria de fertilizantes en un invernadero, el saber controlar algún tipo de plaga o considerar el contenido de nutrientes que necesita el suelo del cultivo, esto hace parte de este mismo proyecto con la ayuda de la tecnología electrónica y la programación. Este proyecto estará conformado por un sistema de riego por goteo que consiste en aportar el agua de manera localizada justo al pie de cada planta, motivo de la uniformidad y la infiltración del líquido hacia las raíces de las plantas para incrementar la producción. Con base a DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 12 12 esto se hará prácticamente un prototipo capaz de usar una aplicación móvil que pueda iniciar un proceso de dosificación para suministrar la mezcla a las plantas y con ellos mejorar el rendimiento de trabajo y material. El sistema propuesto contiene una placa de desarrollo Wifi para trabajarlo con el IDE de Arduino, un sensor de nivel de agua o líquidos, una mini bomba de agua, un motor DC para representar el mezclador del tanque, una electroválvula sin presión para el paso de la dosis aplicar, en donde este prototipo será controlado por una aplicación hecha para un dispositivo móvil conectado vía Wifi para su funcionamiento. Cada etapa con la que estará conformado este prototipo, trabaja de manera conjunta con el otro para llegar a cumplir con el reparto de la dosificación recomendada en el invernadero casero. De esta manera se harán actividades para un buen funcionamiento, determinando algunos errores o si se deberían cambiar ciertos elementos para mejorar el sistema de dosificado. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 13 13 1. Planteamiento del problema En la agricultura es de gran importancia el cuidado de los cultivos para mayor producción y desarrollo de los alimentos. Por eso existen métodos que pueden ser efectivos para prevenir consecuencias y mejorar el rendimiento en los invernaderos. “Un método es el uso del plaguicida, esto es una sustancia destinada en su gran mayoría a la protección vegetal”. (Francisco Cesar Paez Cano, 2016) Los productos fitosanitarios son principalmente de origen químico para combatir y controlar plagas y/o transmisores de enfermedades bacterianas. Normalmente en los cultivos se encontraran dificultades por causas naturales, por ende “existen problemas frecuentes en los invernaderos como el gasto innecesario de agua, presencia de bacterias e insectos, pérdidas de producción y poco control de los riegos” (Comision nacional de seguridad y salud, s.f), Gracias a la ingeniería estos inconvenientes se les han atribuido varias formas de solucionarlos usando proyectos que se van desarrollando de acuerdo al tema asignado como sistemas para beneficiar las producciones en las industrias y software creados para mayor comodidad y seguridad. “Además en los invernaderos también se pueden encontrar problemas con el control de los recursos que se utilizan como el producto fitosanitario” (Comision nacional de seguridad y salud, s.f, págs. 9,10,11), el agua, la energía, entre otros y que también genera un costo excesivo en tiempo de la persona encargada cuando debe realizar actividades como la mezcla de los líquidos, hacer un mal manejo del producto y crear problemas ambientales. Con este sistema de dosificación tendrá la posibilidad de aplicar la dosis recomendada a la planta ya que contará con un sistema de riego por goteo y por medio de una aplicación móvil controlaremos el arranque del sistema y funciones como encender el mezclador y abrir la electroválvula, con esto podemos optimizar el tiempo del trabajador lo cual ayudará ahorrar y obtener un mejor rendimiento, confiabilidad y buenas condiciones en el lugar. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 14 14 1.1 Antecedentes Este sistema nació en el año 1850 por la necesidad en la horticultura neerlandesa para usarlos en el cultivo de uvas, se descubrió que el cultivo en los invernaderos con calefacción y con el más alto nivel de cristal incrementaba el rendimiento. Las plantas crecían más rápidamente cuando se les daba más luz y cuando el entorno cálido era constante. “Esto significa que si no hubiera invernaderos en los países bajos no se podrían explotar plantaciones, solamente cultivables en países cálidos.” Figura 1. (Garcia A. B., 2015, pág. 24). Figura 1 Invernaderos Reales de Laeken en Bruselas. Construidos durante los años 1874 y 1895 Nota: (Garcia A. B., 2015) Fuente Control y Monitorización de un Invernadero a través de una Aplicación Móvil (2015). Los invernaderos son buenos para mantener un crecimiento y buen desarrollo de las plantas, son usados en ciertas ubicaciones que tienen estaciones cortas para aumentar la calidad de las plantaciones, o bien malas condiciones de iluminación debido a las localizaciones geográficas, por lo que permiten mejorar la producción de alimentos vegetales en entornos extremos (Garcia A. B., 2015, pág. 6). Los microcontroladores son fundamentales para la realización de proyectos como este en particular, estos tienen la capacidad de realizar trabajos recibiendo señales de entrada como los sensores y tomar decisiones en sus salidas como los actuadores. Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 15 15 para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares(Garcia A. B., 2015, pág. 36). Durante la década de los 70 se comienza a desarrollar el microcontrolador, un elemento formado por un circuito programable como el de la figura 2, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria, diseñadas para ser económico y el consumo de energía de un sistema en particular (Garcia A. B., 2015, pág. 25). Figura 2 Microcontrolador Arduino. Nota: Fuente (Garcia A. B., 2015) Control y Monitorización de un Invernadero a través de una Aplicación Móvil (2015) Este microcontrolador obtiene una gran responsabilidad ya que recae sobre el un gran trabajo a la hora de realizar las tareas correspondientes con el sistema como adquirir el estado de los sensores, para poder actuar sobre los periféricos de salida que controlan las variables del entorno, incluyendo una labor de comunicación con el exterior, emitiendo y recibiendo información con los usuarios (Garcia A. B., 2015, pág. 36). La técnica de riego por goteo ha resultado ser una muy útil en el trabajo para la producción y beneficio en la agricultura, por lo general se estima que es una de las técnicas mejor empleadas para el crecimiento y fruto de los productos. (Shock C, Welch T, 2013, pág. 1) Con un buen programa de riego que cubre las necesidades de las plantas, es posible aumentar el rendimiento y la calidad de la cosecha. La aplicación de productos químicos agrícolas es más eficiente a través del riego por goteo. Debido a que la aplicación de agua está limitada a la zona radicular, es menos probable DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 16 16 que el nitrógeno que se encuentra en el suelo se pierda a través de la percolación profunda (lixiviación). Además, el uso de fertilizante es más eficaz, y a menudo es posible usar menos insecticida. Asegúrese de que la etiqueta del insecticida permite la aplicación a través del riego por goteo, y siga todas las instrucciones en la etiqueta. (Shock C, Welch T, 2013) Figura 3. Riego por goteo Nota: Fuente: http://riegosbencar.com/2014/04/17/consejos- sobre-el-riego-por-goteo/ Consejos sobre el riego por goteo. Ahorro de energía, costo de mano de obra reducido y control en la aplicación de fertilizantes se encuentran en una de las principales ventajas de adoptar esta técnica de automatizar el riego por goteo. Un sistema simple de riego, llamado control de riego bandeja, “fue desarrollado por Cáceres et al. (2007), que activó el sistema de riego con la ayuda de un control de nivel por relé. Gieling (1995) afirmó que los sistemas de automatización deberían usarse tanto para medir en el medio ambiente condiciones y para usar en riego.” (Yildirim, 2016, pág. 2) Un programa como AppInventor se vuelve un desarrollo útil para el estudio de muchos estudiantes como para iniciar su proceso de desarrollo para aplicaciones móviles. Es recomendado para una iniciativa en el mundo de la informática, ya que cuenta con facilidades de creación y comprensión a la hora de elaborar alguna aplicación como se muestra en la Figura 4. (villanueva, 2014, pág. 2) “Hay multitud de recursos didácticos de calidad para AppInventor, algunos de ellos generados por una de las mejores universidades del mundo, el MIT”. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 17 17 Como App Inventor es al mismo tiempo un lenguaje de programación, una herramienta de diseño y un entorno de desarrollo de aplicaciones para móviles y tabletas que funcionen con el sistema operativo Android (villanueva, 2014). Es para muchos una forma de crear aplicaciones buena y entretenida. “Esta herramienta ha sido creada por el M.I.T (Massachusetts Institute of Technology) que es una de las universidades tecnológicas más prestigiosas del mundo. App Inventor permite en resumidas cuentas la programación en bloques para Android” (Jimenez, 2015). Figura 4 Apartado gráfico de AppInventor 2 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 18 18 2. Justificación El modo de uso de los plaguicidas por medio de una aplicación móvil, será una buena alternativa de dosificación para aplicar los productos fitosanitarios que se deben usar en los invernaderos para la prevención de insectos o enfermedades, y esto les otorgara a los agricultores o personas encargadas del invernadero un buen rendimiento, un mejor ambiente y afinidad. En el reparto uniforme de estos químicos será necesaria la ayuda del riego por goteo o localizado siendo la técnica apropiada para este tipo de sistemas. Gracias a la aplicación desde el dispositivo no habrá una intervención humana que deba someterse al contacto con la mezcla del tanque para la dosis. Con este prototipo se podrá realizar la mezcla y el llenado del tanque por el usuario para aplicar la dosis recomendada por el producto a usar, ya que es importante conocer y respetar las dosis de aplicación y las diluciones indicadas. Es una técnica eficiente y económica ya que permite la incorporación inmediata del químico. Es un prototipo que puede ser utilizado por medio de una aplicación móvil creada con AppInventor para un sistema de dosificación en un invernadero casero o una huerta pequeña, para realizar el funcionamiento en el hogar o en donde se tenga ubicada la plantación. Puede ser un tema de desarrollo tecnológico mucho más amplio en la educación, para el que quiera conocer y aprender sobre estos sistemas diseñados para la agricultura. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 19 19 3. Objetivos 3.1 Objetivo general Diseñar un prototipo y una aplicación para el control de plagas y enfermedades en un invernadero por medio de un dispositivo móvil. 3.2 Objetivos específicos 1. Desarrollar una comunicación móvil entre el módulo wifi y el prototipo 2. Implementar un prototipo para un sistema de dosificación 3. Realizar pruebas del funcionamiento del sistema DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 20 20 4. Problema de investigación “El estrés laboral puede generarse por un ambiente donde las jornadas de trabajo pueden ser excesivas o por el inadecuado reparto de tareas asignadas. Estos aspectos deben ser tratados para que se vea el rendimiento positivo a la hora de laborar” (Comision nacional de seguridad y salud, s.f) (Francisco Cesar Paez Cano, 2016) “Existen desventajas en el proceso de quimigación donde los recursos y el tiempo pueden perderse de tal forma que la producción y el cuidado de la plantación en el invernadero sean afectados de una manera poco favorable”. A continuación en la Tabla 1. Se expresan en diferentes aspectos, los inconvenientes que se aparecen en la dosificación: Tabla 1 Posibles problemas que se pueden encontrar o prevenir en un sistema de dosificación Contaminación de las aguas superficiales y subterráneas por un mal manejo y/o estado del sistema. Un exceso de la cantidad de agua a aplicar podría producir perdida del producto No todos los productos fitosanitarios se pueden aplicar por riego Necesidad de tener instalado un sistema de riego por goteo Exige cierta cualificación de aplicador para garantizar un tratamiento preciso Su acción, en lugar de usar insecticidas sistémicos puede ser algo más lenta Incertidumbre sobre la eficacia y buen uso del producto ante la posible influencia de factores no controlados (estructura, textura, materia orgánica). Nota Fuente Técnicas de Quimigación. Aplicación de ProductosFitosanitarios Mediante Riego por Goteo en Hortícolas Bajo Invernadero. (2016) ¿Sera posible controlar el prototipo por medio de una aplicación móvil para optimizar el sistema de dosificación? DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 21 21 5. Marco teórico 5.1 Quimigación La quimigación resulta ser una técnica de aplicación de fitosanitarios como se muestra en la Figura 5, esta es una manera similar de cómo aplicar los plaguicidas con el prototipo, ya que consiste en incorporar estos productos disueltos en el agua de riego y especialmente se usa la técnica por riego localizado o goteo. (Páez, Baeza, Fernández, 2016) Figura 5 Sistema básico de riego por goteo con capacidad de aplicación de productos fitosanitarios. Nota: Fuente: https://www.intagri.com/articulos/fitosanidad/quimigacion- aplicacion-de-agroquimicos-en-el-riego# (Instagri tecnología de aplicación de plaguicidas y quimigación, 2017). Esta técnica de quimigación normalmente presenta una serie de inconvenientes para su uso como la contaminación del agua por un mal manejo o estado del sistema como exceso de la cantidad de agua a aplicar, también no todos los productos se pueden aplicar por riego y exige un tratamiento preciso (Páez, Baeza, Fernández, 2016, pág. 4) DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 22 22 5.2 Sistema de riego automatizado El sistema de riego automatizado como se muestra en la Figura 6, permite optimizar el uso y manejo del agua en cultivos agrícolas, ya que se trata de una red inalámbrica de sensores para determinar cuándo y cuánto se riega el cultivo. Los puntos de operación del sistema pueden ser programados a distancia a través de una página de Internet. El sistema es alimentado por baterías recargables que son cargadas por paneles fotovoltaicos. El sistema puede ser utilizado en áreas geográficamente aisladas, debido a su autonomía energética y bajo costo. (Joaquin gutierrez, 2012) Figura 6 Sistema de riego automatizado Nota: Fuente Innovación tecnológica de sistemas de producción y comercialización de especies aromáticas y cultivos élite en agricultura orgánica protegida con energías alternativas de bajo costo (PROYECTO SAGARPA-CONACYT). 5.3 Riego Localizado El riego por goteo puede reducir el uso de agua. Un sistema de riego por goteo bien diseñado pierde muy poca agua porque hay poco escurrimiento, evaporación o percolación profunda en suelo limoso. Con el riego por goteo hay menos contacto del agua con el follaje, los tallos y los frutos. Por eso, las condiciones son menos favorables para el desarrollo de enfermedades en las plantas. “Con un buen programa de riego que cubre las necesidades de las plantas, es posible aumentar el rendimiento y la calidad de la cosecha.” (Shock C, Welch T, 2013). DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 23 23 Goteros integrados: forman parte de las tuberías, útiles para regar mesas de cultivo o jardineras muy alargadas. Son muy fáciles de instalar. Goteros pinchados tipo botón: se pueden instalar haciendo un agujero con el punzón en tuberías de diferentes diámetros. También se pueden instalar sobre una piqueta, en este caso necesitan varios elementos para hacer la conexión Goteros en línea: se instalan cortando la tubería de un diámetro determinado e insertando el gotero. El resultado es similar al gotero integrado pero en este caso podemos escoger la distancia entre los goteros. Goteros de piqueta: llevan una piqueta incorporada y se instalan con un tubo pequeño (micro tubo) pinchado en la cañería de distribución mediante un enlace de micro tubo. Figura 7 Tipos de goteros según su forma de instalación Nota: Fuente http://elriego.com/informacion-tecnica/materiales/aparatos- riego/goteros/ (elriego.com). 5.4 Aplicación Una aplicación es un programa de computadora que se utiliza como herramienta para una operación o tarea específica. Es uno de diversos tipos de programas de computación diseñados especialmente para cumplir una función o actuar como herramienta para acciones puntuales del usuario. A diferencia de otros programas como los sistemas operativos, los lenguajes de DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 24 24 programación y otros, la aplicación tiene el único y principal fin de realizar una tarea específica, a menudo básica y de rápido y fácil uso para el usuario común no avanzado. 5.5 App inventor Esta es una plataforma para crear aplicaciones de manera sencilla para todo público, permite desarrollar aplicaciones para los teléfonos Android con un navegador web y un teléfono conectado o también contiene un emulador para los que quieran Figura 8. “Resulta que los servidores de la aplicación de App inventor almacenan los trabajos y ayudan a realizar un seguimiento de los proyectos creados.”. (Picurelli, 2013). En este proyecto lo utilizamos para una mayor facilidad a la hora de programarlo con la placa Arduino, ya que se han estado desarrollando proyectos con esta clase de plataformas. Figura 8 App inventor Nota: Fuente http://appinventor.blogs.upv.es/files/2013/08/programaci%c3%93n-de- aplicaciones-android-con-app-inventor.pdf. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 25 25 5.6 NodeMCU El NodeMCU ESP8266 (Figura 9). Es una placa de desarrollo de bajo costo para hacer la vida más fácil si queremos lograr una comunicación Wifi. Es un kit de desarrollo con código abierto así como los Arduino, capaz de realizar una tarea objetiva que quiera lograr el usuario. Está basado en el chip ESP8266 de serie ESP-12 el cual utiliza un lenguaje de programación Lua para crear un ambiente de desarrollo propicio para aplicaciones que requiera conectividad Wifi de manera rápida. El ESP8266 es un chip altamente integrado diseñado para las necesidades de un nuevo mundo conectado. Ofrece una solución completa y autónoma de redes Wifi, lo que le permite alojar la aplicación o servir como puente entre Internet y un microcontrolador. Figura 9 NodeMCU Nota: https://store.fut-electronics.com/products/nodemcu- esp8266-programming-and-development-kit 5.7 Actuador Es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Por lo general, “los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. En este caso del proyecto solo se usaran motores y electroválvulas.” (Balcells J, Romeral J) DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 26 26 5.8 Bomba De Agua Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua. Este movimiento, normalmente es ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipos “volumétricas” y “turbo- bombas”. Todas constan de un orificio de entrada (de aspiración) y otro de salida (de impulsión). Las volumétricas mueven el agua mediante la variación periódica de un volumen. Se utilizó una mini bomba para simular la toma de agua real de la fuente para suplir el sistema de riego. Se decidió usar una mini bomba de agua sumergible para hacer más práctica la presentación del prototipo. 5.9 Motor DC Un motor de corriente continua se compone principalmente de dos partes. El estatorda soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser o bien devanado de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. “El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa a través de delgas, que están en contacto alternante con escobillas fijas (también llamadas carbones) “Figura 10 (Balcells J, Romeral J). Figura 10 Motor DC Nota: Fuente https://www.prometec.net/motorcc/ DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 27 27 5.10 Electroválvula Una electroválvula también conocida como válvula solenoide de uso general es una válvula que abre o cierra el paso de un líquido en un circuito. La apertura y cierre de la válvula se efectúa a través de un campo magnético generado por una bobina en una base fija que atrae el émbolo. Existen diferentes tipos: Acción directa: En esta familia de válvulas el flujo electromagnético actúa directamente en el émbolo que cierra o abre el orificio permitiendo que el líquido pase o pare. (Presión mínima requerida = 0 bar) Acción indirecta El orificio principal es abierto por el desequilibrio entre las presiones en las superficies del diafragma superior e inferior (o del pistón). Cuando se energiza la bobina el movimiento del émbolo causa la apertura del orificio de piloto y descarga el compartimiento superior del diafragma: el desequilibrio de la presión mueve el diafragma que abre el orificio principal (la presión mínima requerida es de 0.2 bar) Número de vías en las electroválvulas: Las válvulas de 2 vías, son las válvulas más conocidas ya que tienen una entrada y una salida. Las válvulas de 3 vías tienen una entrada, una salida y un escape. Normalmente cerrada o normalmente abierta: Las válvulas de acción directa e indirecta pueden ser normalmente cerradas (NC) o normalmente abierta (NA). Las válvulas normalmente cerradas, no dejan pasar el fluido cuando están en reposo y cuando son energizadas se abren dejando pasar el fluido. Por otro lado las válvulas normalmente abiertas dejan pasar el fluido cuando están en reposo y al momento de energizarlas se cierran impidiendo el paso. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 28 28 5.11 Sensor Un sensor es un objeto capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. (Balcells J, Romeral J) Instrumento utilizado en el prototipo didáctico para la medición del nivel y la humedad del suelo, el cual entregará una señal eléctrica que puede ser voltaje, corriente, resistencia o diferencia de potencial, que después de ser acondicionada se realimenta y envía una condición para activar o desactivar un actuador. (Balcells J, Romeral J) Estos materiales electrónicos llamados sensores normalmente se utilizan para encontrar (todo o nada) o para medir un valor analógico (Garibay, 2011, pág. 4). Estos puntos son las características generales que tienen los sensores. Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor Precisión: error de medida máximo esperado Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse en la salida Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuanto varié la magnitud a medir. Sensor de nivel Es un sensor de pequeñas dimensiones pensado para detectar el agua de lluvia o bien pequeñas modificaciones de nivel de agua (Un par de cm) para detectar filtraciones o fugas de líquido Figura 11. Es un accesorio de bajo costo y fácil de implementar, este sensor se alimenta de 3.3v a 5v y su respectiva tierra, el pin restante dará un valor analógico por lo cual debe ir a una entrada analógica del Arduino, para leer los datos que este capta. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 29 29 Los valores que el sensor envía varían según el nivel de agua que entre en contacto con él, entre mayor sea la superficie cubra el agua será mayor el valor que el sensor envíe. (Balcells J, Romeral J) Figura 11 Sensor de nivel de líquidos Nota: Fuente https://www.prometec.net/sensor-agua/ 5.12 Kit de desarrollo Se les llama kit de desarrollo o placa de desarrollo por su chip incorporado, es una placa de desarrollo totalmente abierta, a nivel de software y hardware. No se debe confundir con un microcontrolador ya que este lo lleva dentro de una de sus etapas llamada chip de sistemas. Al igual que ocurre con Arduino, en NodeMCU todo está dispuesto para facilitar la programación de un microcontrolador o MCU (del inglés Microcontroller Unit). El esquema general de este tipo de placas seria el siguiente: DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 30 30 6. Cronograma de trabajo Actividades MESES JUNIO JULIO AGOSTO SEPT OCT NOV DIC Recolección bibliográfica sobre riego y control Seleccionar alternativas para desarrollar el prototipo Diseño del prototipo. Construcción y elaboración de la maqueta Pruebas del prototipo Elaboración del documento Entrega final DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 31 31 7. Recursos y Presupuestos REFERENCIA MATERIAL CANTIDAD UNIDADES PRECIO UNITARIO PRECIO TOTAL ASUME ESTUDIANTE NodeMCU 8266 Kit de desarrollo 1 C/U $70.000,00 $70.000,00 Mini bomba 12v Bomba de agua 1 C/U $20.000,00 $20.000,00 Electroválvula Válvula 12v 1/2 1 C/U $46.000,00 $46.000,00 Opto acoplador Integrado 6 C/U $800,00 $4.800,00 Jumper M-H cables 30 C/U $3.000,00 $9.000,00 Caimanes cables 10 C/U $5.100,00 $5.100,00 Elementos Electrónicos Varios 20 $30.000,00 $30.000,00 Materiales prototipo Varios 8 $10.500,00 $10.500,00 Sensor Sensor Nivel 1 C/U $5.000,00 $5.000,00 IMPRESIÓN 80 C/U $43.000,00 $43.000,00 IMPREVISTO $80.000,00 $80.000,00 TOTAL PRESUPUESTO MATERIALES $328.400.00 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 32 32 8. Metodología Para esta sección de trabajo inicia del estudio investigativo y las fases de empleo que se utilizaran para desarrollar el diseño del sistema. Esto parte estudio concerniente al sistema y el proceso a construir, para que se pueda determinar los alcances, limitaciones y la viabilidad del trabajo, haciendo una serie de prácticas simuladas y físicas del diseño del sistema 8.1 Actividades Búsqueda de información sobre riegos automatizados. Se busca información sobre los tipos de riegos automatizados ya que con esta consulta podremos determinar una técnica viable para el menor consumo posible de la mezcla del líquido. La quimigación hace parte de la misma dosificación para la aplicación de los productos fitosanitarios o plaguicidas que se pueden encontrar en el mercado, normalmente estos sistemas son adaptados a nivel industrial pero con poco control de dicho cultivo. Como este tema es bastante similar a este proyecto se obtiene gran información para tener en cuenta muchos factores a la hora de utilizar plaguicidas. Buscamos trabajos y estudios que estén familiarizados con el funcionamiento de un sistema de riego, y que use la técnica de riego por goteo para saber cómo lo hacen de manera automática, ya sea para aplicar insecticidas o algún tipo de fertilizante.Buscar información de los programas y componentes electrónicos Se investiga sobre cómo crear una aplicación móvil que no sea tan compleja y fácil de desarrollar para toda persona ya que este proyecto debe ser fiable para el que quiera aprender sobre cómo controlar sistemas con el celular. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 33 33 En este proyecto, la idea es enfocarse en usar un dispositivo móvil ya que la mayor parte de la población tiene un aparato de estos, es decir que esto surge para darle un buen uso a este dispositivo. Para ellos hemos tenido que consultar algunos tipos de programas familiarizados que puedan desarrollar una aplicación móvil para el sistema operativo Android por ser el más vendido en el mercado y se pueden encontrar en celulares o tablet. Se buscan elementos que permitan comunicarse con la placa de desarrollo para que trabajen en el prototipo y cumplan con el proceso del sistema. Estos elementos y componentes se muestran en la Tabla 2. Junto con el módulo wifi que se debe usar. Consultar el módulo de comunicación para tener la posibilidad de comunicarlo a la aplicación para su interacción, que sea capaz de recibir y transmitir las señales con ayuda de la programación hecha en el IDE de Arduino. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 34 34 Tabla 2 Componentes requeridos para el proyecto NodeMCU Modulo sensor detector de nivel de Agua Mini Bomba De Agua Sumergible Electroválvula De Plástico sin presión Motor de corriente continua Módulo Wifi Esp-12 Nota: Elementos que deben conformar el diseño del sistema de dosificación (Institución Universitaria Antonio José Camacho, 2017). DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 35 35 Estructura de la maqueta Con la información recogida y teniendo en cuenta que se debe realizar un prototipo. Se consiguió materiales que fueran adecuados para la implementación de un invernadero pequeño, con sus respectivas instalaciones para el diseño del sistema. El prototipo está compuesto por materiales reciclables y fáciles de conseguir. El balso es una madera liviana conocida por la más ligera que se encontró, es usado para las columnas del invernadero de la maqueta y puede ser usada para otros tipos de soportes, conseguimos un plástico para representarlo como un invernadero común que suele ser utilizado en la agricultura, la base es Fibra de madera pues es más fuerte y resistente para poder llevar el peso necesario de todos los componentes puestos sobre él y su contacto con el agua no es tan severo, el tanque es un tarro desechable pues con él se puede simular un tanque de llenado con una medida estándar, un pequeño tarro lleno de agua para sumergir la mini bomba, pues este simula la fuente de agua Las dimensiones que presentan la maqueta son: Base: 50cm ancho x 25cm alto. Pared representada en una caja: 21cm ancho x 15cm alto x 31.5 largo Tanques: Hasta 1litro x 13cm de alto Columna del mezclador: 20cm alto x 1cm2 base DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 36 36 Figura 12 Desarrollo de la maqueta El sistema de riego está conformado por unos pequeños goteros capaces de drenar hasta más de 1 litro de agua por un tiempo. Como se muestra en la Figura 13 es un sistema de riego localizado para un pequeño invernadero capaz de simular y probar el proceso que puede hacer este sistema. Figura 13 Estructura del sistema de riego por goteo en la maqueta DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 37 37 Circuito electrónico Se decidió utilizar una etapa de optoacopladores para aislar la placa ES8266 del circuito donde se encuentran los diferentes elementos que hacen parte del sistema de riego. Se usaron optoacopladores 4n35, en su alimentación por la parte del diodo LED el que da la señal como un interruptor se calculó una resistencia a tierra para limitar la corriente y evitar que el led se llegue a quemar se realizó de la siguiente forma: La corriente en el diodo es de 11mA. 𝐼𝑙𝑒𝑑 = 5𝑣 𝑅 𝑅 = 5𝑣 𝐼𝑙𝑒𝑑 𝑅 = 5𝑣 11𝑚𝐴 = 454.54Ω Es decir una resistencia comercial de 470𝛺. En la parte del fototransistor en el emisor se puso una resistencia que va a la base de un TIP31 para que se dispare. Este se utiliza como un interruptor. En la parte del control de la bomba de agua se hicieron los siguientes cálculos: El transistor TIP31 tiene una ganancia de corriente de 20 es decir 𝛽 = 20 𝐼𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 = 25𝑚𝐴 Entonces 𝐼𝑏𝑜𝑛𝑚𝑏𝑎 = 𝐼𝑐 𝐼𝐵 =? 𝐼𝐵 = 𝐼𝑐 𝛽 = 25𝑚𝐴 20 = 1,25𝑚𝐴 Entonces la resistencia de base es: 𝑅𝐵 = 𝑉𝐵 𝐼𝐵 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 38 38 5𝑣 = 𝑉𝐵 + 0,7𝑣 Caída transistor base emisor 𝑉𝐵 = 5𝑣 − 0,7 = 4,3𝑣 𝑅𝐵 = 4,3𝑣 1,25𝑚𝐴 = 3,44𝐾Ω Aproximadamente 3,3𝑘𝛺 resistencia comercial. Para calcular la resistencia base en el control del motor se realizó de la siguiente forma: 𝐼𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 80𝑚𝐴 = 𝐼𝑐 𝐼𝐵 = 𝐼𝑐 𝛽 = 80𝑚𝐴 20 = 4𝑚𝐴 Entonces: 𝑅𝐵 = 𝑉𝐵 𝐼𝐵 5𝑣 = 𝑉𝐵 + 0,7𝑣 𝑉𝐵 = 5𝑣 − 0,7𝑣 = 4,3𝑣 𝑅𝐵 = 𝑉𝐵 𝐼𝐵 = 4,3𝑣 4𝑚𝐴 = 0,9𝑘Ω Aproximadamente resistencia de 1𝑘𝛺 comercial. Para hallar la resistencia base en la parte de control de la electroválvula se realizó de la siguiente forma: 𝐼𝑐 = 36𝑚𝐴 𝐼𝐵 = 𝐼𝑐 𝛽 = 36𝑚𝐴 20 = 1,8𝑚𝐴 DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 39 39 Entonces: 𝑅𝐵 = 𝑉𝐵 𝐼𝐵 12𝑣 = 𝑉𝐵 + 0,7𝑣 𝑉𝐵 = 12𝑣 − 0,7𝑣 = 11,3𝑣 𝑅𝐵 = 𝑉𝐵 𝐼𝐵 = 11,3𝑣 1,8𝑚𝐴 = 6,27𝑘Ω Aproximadamente resistencia comercial de 5,6𝑘𝛺. Proteus es un programa basado para la electrónica. Sus métodos de uso son para el diseño del esquema electrónico, programación del software, construcción de la placa de circuito impreso, simulación de todo el conjunto, depuración de errores, documentación y construcción. Junto con este programa se realizó la Figura 14. Figura 14 Diseño del sistema electrónico DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 40 40 La imagen que aparece en la Figura 15. Se basa en la conexión para el encendido y apagado de un motor pequeño por medio de la tarjeta Arduino, de acuerdo con su programación el motor deberá servir solamente para encontrarse en estado ON o en estado OFF aunque se podría manipular su velocidad colocando un potenciómetro en sus terminales pero para este caso no será necesario para el prototipo ya que solamente contamos con un trabajo en específico. El motor se encuentra conectado al emisor de un transistor NPN TIP31 con el propósito de regular la intensidad de corriente que se le entrega mientras que le llegue una señal eléctrica a la base hasta de 4mA que pasa por la resistencia de 0.9Kohm por medio del pin de la placa, el motor recibe la señal eléctrica Junto con la conexión establecida con el opto acoplador, de manera que el voltaje se pueda estabilizarpara que haga funcionar el motor y pueda proceder a recibir la señal que le envía el microcontrolador sin tener alguna caída de tensión. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 41 41 Figura 15 Conexión de NodeMCU y un motor DC. El primer motor es la mini bomba de agua que trabaja desde 3v hasta los 6v aproximadamente, este llenara el tanque donde se hará la mezcla de la sustancia junto con la cantidad de agua establecida por el sensor de nivel. Desde la aplicación se activara la mini bomba con un botón de inicio donde el pin conectado a la base del transistor será la salida de la placa (Figura 16), esto se podrá lograr gracias a la comunicación que existe entre la Aplicación y el modulo quien será el intermediario para poder enviar la señal y encender el sistema de riego. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 42 42 Figura 16 Circuito para iniciar el proceso de la mini bomba. El motor DC de 9v estará dispuesto para realizar la mezcla del plaguicida, el usuario podrá echar la sustancia antes o después de que el tanque este lleno, esto dependerá por la cantidad de agua para mezclar. Para finalizar el sistema de riego la mezcla solo podrá ser aplicada después de que la electroválvula le dé el paso. Como se muestra en la Figura 17. Es la conexión básica que se debe tener en cuenta a la hora de conectarlo a la placa de desarrollo y realizar pruebas de funcionamiento. Tener la hoja de datos del sensor es importante para saber en qué pin y alimentación deberá ir conectada. Su funcionamiento básico es leer la señal del sensor con un pin análogo como el pin A0 del NodeMCU y enviar la lectura con diferentes valores a la consola serie para ver la medida, Mojando más o menos el sensor veremos cómo los valores van cambiando rápidamente ya que este es un poco sensible al contacto con el agua y a más cuanto mayor sea la cantidad de agua que detecta. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 43 43 Figura 17 Conexión del sensor de nivel de Arduino Desde un principio lograr la conexión de una aplicación para controlar un prototipo de dosificación, se debía conseguir algún dispositivo capaz de realizar ese tipo de trabajos. A principios se consultó sobre los diferentes modelos del ESP8266 pues existe ciertas variedades sobre este elegante modulo, pero se debía tener en cuenta que no todos se utilizaban de la misma manera para poder configurarlos. Luego de realizar el diseño y la simulación se procede a montar el circuito de prueba en una protoboard la cual sirve para la conexión de múltiples elementos de circuitos electrónicos. Se revisan las conexiones si están obteniendo continuidad y se detallan los elementos conectados de acuerdo a las especificaciones de fábrica para no tener algún problema de dañar algún elemento. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 44 44 En la Figura 19 se encuentra la etapa del circuito para los motores. En los cuales se integran resistencias, transistores y opto acopladores. Figura 18 Montaje de prueba para la conexión de los motores Nota: El montaje es el mismo que aparece en la simulación de la Figura15 Programación y aplicación. Nos enfocamos en buscar las interconexiones y trabajos similares al proyecto para utilizar los componentes electrónicos que se pudieran conectar y comunicar para recibir las señales y realice una tarea. La programación se hace por partes ya que los códigos suelen tener errores por un simple carácter, por medio de la IDE de Arduino como se muestra en la Figura 20. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 45 45 Figura 19 Programación IDE de Arduino Los códigos utilizados se fueron realizando paso por paso para realizar pruebas con los dispositivos hasta poderlos hacer interactuar con la App y que puedan trabajar de manera automática para hacer pruebas. De esta manera ya se podrían establecer parámetros para que realizaran su función en el prototipo. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 46 46 Creamos una aplicación con una interfaz asequible a cualquier persona Tabla 3. Es fácil de entender y sus componentes realizan diferentes acciones, al presionar iniciar, el sistema del prototipo empezara a llenar el tanque hasta que el sensor de nivel envié una señal a la aplicación del tanque lleno y que está listo para mezclar. El agitador se podrá encender y apagar cuando el usuario lo requiera. La creación de la aplicación con AppInventor se muestra en la Figura 21 y 22. De esta manera, por bloques es algo versátil y entendible a la hora de crear aplicaciones. Cada bloque tiende a ser una acción determinada para la función de la interfaz, logrando así laborar de manera justa y precisa y entre ellos hacer una comunicación correcta. Figura 20 Bloques realizados en AppInventor DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 47 47 Figura 21 Diagrama de bloques aplicación Tabla 3 Personalizaciones de la aplicación móvil Icono para la interfaz de sistema operativo Android Interfaz que se muestra al abrir la aplicación en el celular y su funcionamiento con botones. Cuando este quiera iniciar el sistema solo se presiona el botón de llenar tanque. Al igual para los otros botones como su nombre lo indica, funcionan para trabajar con o sin mezcla. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 48 48 Pruebas para hallar errores o algún problema del sistema El funcionamiento se obtuvo con el Modulo Wifi ESP-12, funciono bien con el circuito conectado en sus elementos, apreciando la conexión establecida. Al ir estudiando la comunicación entre los componentes del circuito. Se debía tener en cuenta varias recomendaciones para su funcionamiento de las cuales su conexión debía ser correcta como la conexión de los pines digitales. Figura 22 Sistema general del diseño de dosificación Nos encontramos con los comandos AT para la configuración de la familia ESP8266 los cuales fueron puestos para comunicar desde un principio el ESP-01 el cual fue usado al inicio para darnos cuenta si el funcionamiento con los comandos iba a ser correcta, pero esto fue con el fin de darnos cuenta si la comunicación se establecía o no en el módulo con el celular, como se muestra en el monitor serie de la Figura 24. Su comunicación resulto aceptable pero tenía fallas, porque en unos instantes de trabajar con el sistema establecía desconexión y por ende el ESP-01 se encontraba inestable para este tipo de procesos y lo descartamos enseguida. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 49 49 Figura 23 Comandos AT mostrados en el monitor serie del IDE de Arduino. Estos son los comandos que usamos para configurar el modulo: AT: para saber su conexión con el Arduino. AT+CIOBAUD=9600: para estabilizar la comunicación con Arduino por que podría llegar a tener errores en la comunicación a 115200 baudios (esto es la velocidad derespuesta en Hertz para Arduino). AT+CWMODE=3: establece el modo Host Y Cliente al mismo tiempo AT+CWJAP=ssid, pwd: para conectarse a la red/ pero la única forma de conectarse a una red es que esta no este con seguridad o algún parámetro que establece la compañía de internet, por ejemplo en mi caso no lo pudimos conectar al wifi de la casa por lo que el servidor de mi proveedor lo tenía bloqueado. El inicio del sistema sirvió de acuerdo a la programación realizada, pues encendía los motores después de un determinado tiempo y el sensor de nivel funcionaba de acuerdo como mostraba el monitor serie. Se asumían ciertos valores de nivel que podía manejar el sensor de agua y con esto al contacto con la mezcla desactiva el llenado del tanque y por ende para tener la dosis recomendada. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 50 50 9. Resultados La comunicación que se obtuvo en el prototipo de dosificación fue establecida después de configurar la dirección IP en la aplicación junto a la programación, y al igual que esta la red Wifi conectara mientras este establecida la SSID junto con el PASSWORD. La aplicación podrá conectarse de manera sostenible con el modulo mientras este tenga la configuración correcta. Se presentan errores de comunicación impredecibles por parte del ES-P01 mientras es controlado por la aplicación, sabiendo las características y funciones que tiene este módulo Wifi de igual forma llegara un momento en el que se desconectara del sistema haciéndolo resetear o desconectar la alimentación de la placa. En la Tabla 4 se muestra la comunicación que se hizo con la placa de desarrollo y su módulo ESP-12, la cual resulto con mayor producción ya que este no resultaba con algún tipo de desconexión. Tabla 4 Pruebas de comunicación del prototipo Aplicación/Prototipo Controlado (Manual por aplicación móvil) Iniciar Sensor(Tanque) Proceso Mini bomba ON Lleno Mezclador ON Lleno Electroválvula ON Lleno DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 51 51 Con la Tabla 5 determinamos el tiempo de respuesta que presentaba la comunicación de la aplicación para iniciar el proceso de dosificación. Tabla 5 Pruebas de conectividad entre la respuesta del módulo sobre la aplicación Tiempo de respuesta en segundos (s). 1 3.23s 2 9.21s 3 6.03s 4 0.94s 5 2.10s 6 10.44s 7 1.20 8 12.35 9 8 10 6.55 11 8.24 12 7.11 13 6.39 14 0.89 15 16.22 16 4.86 17 5.63 18 10.52 19 2.92 20 7.75 suma 130.58 Con estos valores se obtiene un rango desde el 0.94s tiempo más rápido entre todos hasta 16.22s mas demorado entre la prueba de inicio. Aproximadamente el promedio encontrado para este proyecto fue 6.52s el cual es el valor donde más o menos podría realizar el arranque del prototipo, este resultado se obtuvo de la siguiente ecuación: 130.58𝑠 20 = 6.52𝑠𝑒𝑔 Se realizó pruebas de conectividad para diferentes distancias hasta un límite establecido para la prueba, se pretendía llegar hasta los 32 Metros aproximados de distancia para una DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 52 52 comunicación estable, de la cual realizamos unas pequeñas pruebas con obstáculos como las paredes y objetos alrededor para saber si no se desconectaba la aplicación. Tabla 6. Tabla 6 Distancias probadas con el celular Distancia en metros(M) Conexión 2 Conectado. 4 8 10 15 17 20 22 24 25 La conexión puede fallar. 27 29 Desconectado. 30 32 Las pruebas con el sensor de nivel se muestran en la Tabla 7. Representa por partes los datos y la frecuencia. Estos valores fueron obtenidos de acuerdo a las cifras que arroja el sensor de nivel, ya que este tiene un rango del 0 hasta aproximadamente 650. A los 300 utilizamos como referencia para realizar este tipo de pruebas ya que los 300 se encuentran entre el valor mínimo y máximo del sensor. En un número de fases donde la frecuencia se refiere a las veces que se presentó esa misma cantidad o las veces que se repite el valor obtenido se tiene la siguiente información. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 53 53 Tabla 7 Datos obtenidos por el sensor de nivel de agua. Fases Medida Frecuencia 1 720ml 3 2 760ml 3 3 710ml 1 4 700ml 2 5 750ml 4 6 740ml 2 7 730ml 3 8 800ml 3 9 680ml 3 10 810ml 1 La Tabla 7. Muestra los niveles de agua que hay en el tanque tomando como ejemplo el cálculo del error absoluto. (Fernández, Coronado., s.f.) Para calcular el error absoluto de una medida es imprescindible conocer en primer lugar qué valor se considera como real. Por norma general ese valor es la media de los valores obtenidos al realizar un número n de mediciones en las mismas condiciones. Para calcular la media de mililitros en el tanque se multiplican las medidas que se obtuvieron con la frecuencia de ellas y se suman todos los resultados. Por medio de la siguiente formula se calcula la media de mililitros en el tanque. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 54 54 Este valor se considerara como el real debido a que es la media de todas las pruebas realizadas, De esta forma tenemos representados en la Tabla 8 todos los errores absolutos de cada uno de los valores de las medidas que se realizó. Tabla 8 Error absoluto tomado de los datos entregados Medida (X) Frecuencia (F) 𝑿 ∙ 𝑭 720ml 3 2160ml 760ml 3 2280ml 710ml 1 710ml 700ml 2 1400ml 750ml 4 3000ml 740ml 2 1480ml 730ml 3 2190ml 800ml 3 2400ml 680ml 3 2040ml 810ml 1 810ml 𝑋 ∙ 𝐹 = 18470ml 𝑋𝑡 = ∑ 𝑋. 𝐹 𝑛 = ∑ 𝑋 ∙ 𝐹11𝑖=1 25 = 𝑛 𝑖=1 18470 25 = 738.8𝑚𝑙 Con los valores obtenidos se muestra en la siguiente Tabla 9 el cálculo del error absoluto de cada medida realizada DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 55 55 Tabla 9 Medidas del error absoluto calculado Medida (X) Media (Xt) Error absoluto (𝐸𝑎 = 𝑋𝑡 − 𝑋) 720ml 738.8𝑚𝑙 -18.8 760ml 738.8𝑚𝑙 21.2 710ml 738.8𝑚𝑙 -28.8 700ml 738.8𝑚𝑙 -38.8 750ml 738.8𝑚𝑙 11.2 740ml 738.8𝑚𝑙 1.2 730ml 738.8𝑚𝑙 -8.8 800ml 738.8𝑚𝑙 61.2 680ml 738.8𝑚𝑙 -58.8 810ml 738.8𝑚𝑙 71.2 Por último se calcula el error absoluto de todas las medidas en conjunto. Para así hallar la media de los errores calculados anteriormente. Se toman con signos positivos. 𝐸𝑎 = ∑ |𝑋𝑡 − 𝑋|11𝑖=1 𝑛 = 320 25 = 12.8𝑚𝑙 La dosificación ha sido determinada de acuerdo a los valores de tiempo en la programación, como se muestra en la Tabla 10. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 56 56 Tabla 10 Dosis recomendada para invernaderos pequeños Dosis para Prevención Dosis para Corrección Agua: 1 litro aproximadamente Plaguicida: 1ml hasta 1.5ml (mililitros) Plaguicida: 2ml hasta 2.5ml (mililitros) Nota: Fuente: preparación de plaguicidas orgánicos. Tomado de http://hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=153 Estos han sido los valores fundamentales para la dosis adecuada en el diseño del sistema, ya que se trata de un prototipo para invernaderos pequeños. Normalmente la dosis es aplicada al tanque de mezcla con una jeringa la cual tiene la cantidad adecuadapara esto. Figura 24. Producto usado para el sistema de dosificado. Como se muestra en la Figura 26. El producto fitosanitario contiene recomendaciones para su uso y su aplicación. La cantidad de agua en que se debe hacer la mezcla es aproximadamente de 1 litro, así como también aparece en la Tabla 10. La diferencia para los productos es su valor de preparación del insecticida, como este producto que tiene un valor 6𝑐𝑚3 por litro de agua lo que corresponde a 6ml. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 57 57 1𝑚𝑖𝑙𝑖𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 = 1𝑐𝑚3 El trabajo del sistema si funciona mientras cumpla con la cantidad de agua correspondiente para la mezcla del producto. El funcionamiento de la aplicación resulto ser básica de acuerdo a lo propuesto para este proyecto. Se le pueden atribuir cambios para mejorar su potencial ya que al presionar inicio este enciende y empieza su proceso normalmente aunque se puede realizar algún tipo de STOP o RESET para mayores provechos. La comunicación por etapas resulto ser útil para probar el funcionamiento de estos componentes como se muestra en la Tabla 11. Ya que se debían hacer tareas fundamentales para estos con la respectiva aplicación. Aquí se muestran ya con el sistema funcionando y conectado los elementos que conforman el proyecto. Tabla 11 Fotos de los componentes Prueba del paso de agua por medio de la mini bomba para llenar el tanque de la mezcla. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 58 58 Mezclador encendido por medio de la aplicación móvil Sistema de goteros empleados luego del flujo de la mezcla por la electroválvula Plaguicida utilizado con las recomendaciones del producto DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 59 59 10. Discusión Con las pruebas que se fueron haciendo en el prototipo instalado, se encontraron diferentes respuestas de acuerdo a la medida del sensor de nivel. Se estableció un valor analógico de 300 como promedio para el nivel del tanque, la mini bomba no se apagaba al instante durante el llenado. Cuando el sensor entra en contacto con el agua determinaba una cifra de valores entre 0 y 650 en su pin de entrada analógico, Por lo cual no se espera ser exacto el nivel de llenado del tanque, aunque se estiman rangos de dosis para mezclar el plaguicida y de esta forma poder realizar una aplicación recomendada a las plantas lo cual es práctico. Al crear aplicaciones para el sistema operativo Android. AppInventor ha sido un método de creación favorable, gracias a su forma de desarrollo por bloques, y su creación para la interfaz, en donde se puede personalizar y editar en cualquier momento la estructura de la App. En algunos momentos la comunicación es casi impredecible entre la aplicación y el módulo Wifi, el ESP-01 puede llegar a ser molesto entre las pruebas de comunicación. Por lo tanto las configuraciones encontradas no serán 100% satisfactoria mientras se esté utilizando este módulo. Sin embargo se determinó que el módulo ESP-12 tiene como ventaja este pequeño inconveniente, ya que este no presenta desconexión a la hora de comunicarse. La cantidad de mezcla que se le debe echar a una huerta o invernadero pequeño ha sido encontrada para muchos casos, determinando en su total medida hasta 1 litro de agua por la cantidad del químico a usar. Esto aparece en la mayoría de las instrucciones que se encuentran en los productos fitosanitarios para estos invernaderos DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 60 60 11. Conclusiones Se logró realizar el control a los diversos elementos que se pueden usar en un sistema de dosificación, por medio de una aplicación móvil, lo que facilita la tarea de cuidar de un invernadero. A través del entorno de programación AppInventor se pudo desarrollar una aplicación que funcionara para el celular, sin embargo la comunicación del módulo ESP-01 con este programa tiende a fallar por alguna razón, el cual cambiamos por el módulo ESP-12 que si obtuvo comunicación continua. Con el montaje del prototipo se pudo ver que los elementos funcionaran correctamente de acuerdo a las etapas que lo conforman como el mezclador y la electroválvula. Con esto afirmamos que la señal enviada del kit de desarrollo la recibe normalmente cada elemento. Después de comprobar que la electroválvula abriera el paso de la mezcla, al dejar pasarla por la tubería del sistema de riego localizado, los goteros funcionaron de manera común y corriente y a un ritmo normal para su aplicación. El objetivo de este proyecto fue que la comunicación fuera estable a la hora de laborar el proceso del sistema de riego, para que en sus componentes no surgiera algún inconveniente durante el proceso de la aplicación. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 61 61 12. Recomendaciones Consultar más tipos de sensores y módulos que puedan ser de su agrado económicamente y también con un buen funcionamiento, que sean compatibles con los demás elementos que se van a utilizar en el sistema. Por ejemplo si van a utilizar este mismo tipo de modulo para Arduino deben realizar las pruebas suficientes, por lo que en algún momento se encontrará algún error. En la parte de comunicación del celular con el ESP-01, al presentarse tanta inestabilidad por parte de este módulo, se recomienda buscar más alternativas que podrían dar mejores resultados como nos pasó con el ESP-12 el cual si funciono para el sistema, por ende sabemos que existen diversos módulos de los cuales alguno podrá ser de su agrado en algún proyecto como este. Se podría implementar otro tipo de sensor para medir el nivel de tanque en caso de que quieran tener una precisión mejor, ya que con este sensor puede variar mucho los niveles en que el tanque se considera lleno. Este sensor fue implementado con el fin para que permita que la bomba se desactivara y así pasar al siguiente paso en el sistema de riego, también tener en cuenta que sus contactos como se encuentran externos deben estar lo más limpios posible para mejor contacto. App inventor demuestra que su uso es de fácil acceso para toda persona que quiera crear una aplicación móvil, recomendamos que si desea utilizar este programa sin conocimiento alguno de programación no dude en usarlo, ya que se pueden encontrar trabajos y prácticas de este entorno de desarrollo. Al hacer uso de un prototipo como este se pueden encontrar nuevas soluciones para el campo de la agricultura, ya que en este proyecto se busca reducir el tiempo que le lleva a la persona el cuidado de su cultivo, Es un buen avance por lo que se puede reducir la mano de obra dentro del cultivo al aplicar el plaguicida desde un solo punto. DISEÑO DE UN SISTEMA DE DOSIFICACIÓN PARA EL CONTROL DE INSECTOS Y ENFERMEDADES EN UN INVERNADERO POR MEDIO DE UN DISPOSITIVO MÓVIL 62 62 Referencias Balcells, J. Romerall, J. P. (s.f.) Sensores y actuadores. http://isa.uniovi.es/docencia/autom3m/Temas/Tema7.pdf Barroso, G. A. (2015) Control y monitorización de un invernadero a través de una aplicación móvil. (Trabajo fin de master, master en Ingeniería Electromecánica (mecatrónica)). Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial, Universidad politécnica de Madrid. Burguillos, I.E.S, P. (s.f). El microcontrolador Arduino. Recuperado de http://www.cscjprofes.com/wp-content/uploads/2014/02/teoria_arduino2009.pdf