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1
CONTROL AUTOMÁTICO DE UN SISTEMA DE RIEGO
Autor: Dailos Badel Ramos Valido Tutores: Francisco Javier del Pino Suárez Juan Antonio Jiménez Rodríguez
Fecha: Junio 2015
PROYECTO FIN DE CARRERA
Ingeniero Técnico Industrial, especialidad en Electrónica Industrial
2
Estructura
Bloque I Introducción Objetivos
Bloque II Especificaciones Plataforma de desarrollo Arduino Módulo de comunicación inalámbrica XBee Módulo de comunicación GPRS Implementación
Bloque III Presupuesto Conclusiones
3
Estructura
Bloque I Introducción Objetivos
Bloque II Especificaciones Plataforma de desarrollo Arduino Módulo de comunicación inalámbrica XBee Módulo de comunicación GPRS Implementación
Bloque III Presupuesto Conclusiones
4
Introducción
¿Porque un sistema de riego? El agua es un bien escaso, necesaria para las plantas. Necesidades del sector agrícola en Canarias. Ventajas de regadío automatizado. Búsqueda de una solución tecnológica. Posibilidades de crecimiento o desarrollo.
5
Introducción
Elementos en una instalación de riego Acometida de agua
Depósitos
Bombas de agua
Canales y tuberías
Válvulas y llaves
Controlador
6
Introducción
Titulación especialidad en Electrónica Diseño con componentes electrónicos
Modalidades de PFC B. Estudios o Trabajos Técnicos o Tecnológicos
Estudio de una idea o prototipo
Tendencias Software libre y hardware de código abierto
Redes de sensores inalámbricas
7
Objetivos
El objetivo puede desglosarse en las siguientes tareas: Dimensionar el número de sensores, actuadores y nodos. Características de plataforma Arduino como controlador. Características de las redes de sensores sin hilos. Elección de los componentes que van a formar el sistema. Montaje y testeo de la implementación.
Diseño e implementación del control automático de un sistema de riego
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Estructura
Bloque I Introducción Objetivos
Bloque II Especificaciones Plataforma de desarrollo Arduino Módulo de comunicación inalámbrica XBee Módulo de comunicación GPRS Implementación
Bloque III Presupuesto Conclusiones
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Especificaciones
Esquema Zona 0: R0 Zona 1: E1 Zona 2: E2 Zona 3: E3
Z ONA 1
Z ONA 0
Z O NA 2
Z ONA 3
R
E1
E2
E3
10
Especificaciones
Esquema Zona 0: R0 Zona 1: E1 Zona 2: E2 Zona 3: E3
Z ONA 1
Z ONA 0
Z O NA 2
Z ONA 3
R
E1
E2
E3
ac ometida
R
E1
E2
E3
Z ONA 1
Z ONA 2
Z ONA 0
Z ONA 3
11
Especificaciones
Esquema Zona 1
Entrada analógica Sensor humedad suelo: A0 Entrada analógica Sensor iluminación: A1 Entrada digital Sensor nivel batería: D8
bater ia
I -> S 1I -> I1I -> B 1
sens or humedad
s ue lo
s ens oriluminac ión
reguladorv oltage
6V ->3.7V
plac a s o lar
n iv e lba ter ia
_+
Z igBee
E1
ac ometida
R
E1
E2
E3
Z ONA 1
Z O NA 2
Z ONA 0
Z ONA 3
12
Especificaciones
Esquema Zona 0
Salida digital Relé iluminación: D9 Salida digital Relé electroválvula: D10 Entrada analógica Sensor de caudal: A0 Entrada digital Sensor nivel batería: D8
Bombillas
O -> R 0I -> C0I -> B0
re lé5V ->12V
elec trov álv ula
c audalime tro
Z igBee
re lé5V ->22 0 V ac
bate r ia reguladorv oltag e
12V ->3 .7V
FA12V
niv elbater ia
_+
c onv ers orv oltag e
3.7 V ->12V
R
ac ometida
R
E1
E2
E3
Z ONA 1
Z O NA 2
Z ONA 0
Z ONA 3
13
Especificaciones
Esquema Zona 2
Entrada digital Sensor nivel agua vacio: D9 Entrada digital Sensor nivel agua lleno: D10 Entrada digital Sensor nivel batería: D8
depós ito
I -> N A 2I -> N B2I -> B2
niv e l aguav ac io
n iv e l agualleno
Z igBee bater ia regu ladorv o ltage
12V ->3.7V_+
niv elbater ia aerogenerador
E2
ac ometida
R
E1
E2
E3
Z ONA 1
Z O NA 2
Z ONA 0
Z ONA 3
14
Especificaciones
Esquema Zona 3
Salida digital Relé bomba agua: D9 Entrada digital Sensor nivel batería: D8
bomba agua
D
depós ito
O -> M 3I -> B3
mic ro hy drogenerator
Z igBee bateria regu ladorv oltage
12V ->3.7V_+
niv e lbater ia
FA12V
A c ometida agua
E3ac ometida
R
E1
E2
E3
Z ONA 1
Z O NA 2
Z ONA 0
Z ONA 3
15
Componentes del diseño 4 placas Arduino
4 shield XBee y 4 XBee serie 1
1 shield GPRS y 1 GPRS
1 sensor humedad de suelo
1 sensor iluminación
1 bomba de agua
3 reguladores de voltaje
4 baterías
1 placa solar
1 mini aerogenerador
1 micro hidrogenerador
2 relé 5 V a 12 V
1 electroválvula
1 sensor de caudal
2 sensores de nivel de líquidos
1 bombilla
4 sensores de nivel de batería
Especificaciones
16
Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino plataforma de desarrollo compuesta por placa I/O ventajas:
Ser asequibles. Multi-Plataforma. Entorno de programación simple y directo. Software ampliable y de código abierto. Hardware ampliable y de código abierto.
Microcontrolador ATmega328Voltaje de funcionamiento 5V
Alimentación (recomendada) 7-12VVoltaje máximo de entrada 20V
Pines digitales I/O 14 (de los cuales 6 dan salida PWM)Pines de entrada analógica 6
Corriente DC por I/O Pin 40mACorriente DC para el pin 3.3V 50mA
Memoria Flash 32kb (ATmega328) 0.5kb usados por bootloader
SRAM 2kb (ATmega328)EEPROM 1kb (ATmega328)
Reloj 16 MHz
17
Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
Lenguaje C•Estructura
void setup(): Inicializaciónvoid loop(): Bucle
•Estructuras de controlif (comparador) { }else if (comparador) { }else { }
•Funciones digitales/analógicaspinMode(pin, mode)digitalRead(pin)digitalWrite(pin)analogRead(pin)
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Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
Lenguaje C•Estructura
void setup(): Inicializaciónvoid loop(): Bucle
•Estructuras de controlif (comparador) { }else if (comparador) { }else { }
•Funciones digitales/analógicaspinMode(pin, mode)digitalRead(pin)digitalWrite(pin)analogRead(pin)
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Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
Lenguaje C•Estructura
void setup(): Inicializaciónvoid loop(): Bucle
•Estructuras de controlif (comparador) { }else if (comparador) { }else { }
•Funciones digitales/analógicaspinMode(pin, mode)digitalRead(pin)digitalWrite(pin)analogRead(pin)
20
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
Plataforma de desarrollo Arduino
21
Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
22
Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
23
Plataforma de desarrollo Arduino
Arduino Uno Ejemplo parpadear un led
24
Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Los módulos serie 1 utilizan XBee 802.15.4. Frecuencia de 2,5 GHz. Distancia de transmisión de hasta 100m. Redes punto a punto o estrella.
25
Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Se conecta a la placa Arduino Uno a través del módulo de
comunicación XBee para comunicarse de forma inalámbrica.
26
Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
//entradas analógicas de los tres sensoresint sens0 = 0;int sens1 = 1;int sens2 = 2;// variables auxiliaresint val0 = 0;int val1 = 0;int val2 = 0;int count = 0;void setup(){Serial.begin(19200);}void sendData(int num, int data1,int data2,int data3){Serial.flush();Serial.println("Luminosidad:");Serial.println(data1);Serial.print("\n");Serial.flush();Serial.println("Humedad:");Serial.println(data2);Serial.println("\n");Serial.flush();Serial.println("Temperatura:");Serial.println(data3);Serial.println("\n");}void loop(){while (count <= 10000){//lectura de los tres sensoresval0 = analogRead(sens0);val1 = analogRead(sens1);val2 = analogRead(sens2);//se llama a la función encargada de enviar los datos leídos por los sensoressendData(count, val0,val1,val2);delay(1000);
nodo coordinador nodo remoto
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Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
//entradas analógicas de los tres sensoresint sens0 = 0;int sens1 = 1;int sens2 = 2;// variables auxiliaresint val0 = 0;int val1 = 0;int val2 = 0;int count = 0;void setup(){Serial.begin(19200);}void sendData(int num, int data1,int data2,int data3){Serial.flush();Serial.println("Luminosidad:");Serial.println(data1);Serial.print("\n");Serial.flush();Serial.println("Humedad:");Serial.println(data2);Serial.println("\n");Serial.flush();Serial.println("Temperatura:");Serial.println(data3);Serial.println("\n");}void loop(){while (count <= 10000){//lectura de los tres sensoresval0 = analogRead(sens0);val1 = analogRead(sens1);val2 = analogRead(sens2);//se llama a la función encargada de enviar los datos leídos por los sensoressendData(count, val0,val1,val2);delay(1000);
nodo coordinador nodo remoto
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Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
29
Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
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Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
31
Módulo de comunicación inalámbrica XBee
XBee Ejemplo de programación nodo coordinador y nodo remoto
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Módulo de comunicación GPRS
GPRS Incluye el módulo de comunicación HiLo de SAGEM. Se puede enviar datos por SMS o hacer llamadas perdidas
desde el Arduino a otros dispositivos móviles o a otro Arduino conectado a este módulo.
33
Módulo de comunicación GPRS
GPRS Ejemplo envío SMS
34
Implementación
Pruebas y resultados Prueba individual de cada nodo Pruebas de transmisión inalámbrica entre nodos
Comandos de control
Commando 1 Comando 2 DefiniciónOFF ON
E1LUZ 0 1 Nodo E1 IluminaciónE1HUM 0 1 Nodo E1 HumedadE1BAT 0 1 Nodo E1 BateríaE2NIA 0 1 Nodo E2 Nivel agua superiorE2NIB 0 1 Nodo E2 Nivel agua inferiorE2BAT 0 1 Nodo E2 BateríaE3BAT 0 1 Nodo E3 BateríaR0BOM 0 1 Nodo R0 Activar bomba agua
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Implementación
Pruebas y resultados Prueba individual de cada nodo Pruebas de transmisión inalámbrica entre nodos
Comandos de control
Commando 1 Comando 2 DefiniciónOFF ON
E1LUZ 0 1 Nodo E1 IluminaciónE1HUM 0 1 Nodo E1 HumedadE1BAT 0 1 Nodo E1 BateríaE2NIA 0 1 Nodo E2 Nivel agua superiorE2NIB 0 1 Nodo E2 Nivel agua inferiorE2BAT 0 1 Nodo E2 BateríaE3BAT 0 1 Nodo E3 BateríaR0BOM 0 1 Nodo R0 Activar bomba agua
Z ONA 0
RE1
Z ONA 1
E1LUZ 0
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Implementación
Pruebas y resultados Prueba individual de cada nodo Pruebas de transmisión inalámbrica entre nodos
Comandos de control
Commando 1 Comando 2 DefiniciónOFF ON
E1LUZ 0 1 Nodo E1 IluminaciónE1HUM 0 1 Nodo E1 HumedadE1BAT 0 1 Nodo E1 BateríaE2NIA 0 1 Nodo E2 Nivel agua superiorE2NIB 0 1 Nodo E2 Nivel agua inferiorE2BAT 0 1 Nodo E2 BateríaE3BAT 0 1 Nodo E3 BateríaR0BOM 0 1 Nodo R0 Activar bomba agua
Z ONA 0
RE1
Z ONA 1
E1LUZ 1
Z ONA 0
RE1
Z ONA 1
E1LUZ 0
37
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
38
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
39
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
40
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
41
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
42
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
43
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
44
Implementación
Programación zona 1 Co n figu ra ció np ue rto Se rie
Le ctu ra se nsorilumin ació n
Re ta rdo
In ic ia liza c ión
Co n figu ra ció ne n trad a s/sa lida s
Ilu mina ció nb a ja
En vía E1L UZ 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 LUZ 0a l puerto s er ie XBee
NO
bate r íaba ja
En vía E1 BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E1 BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nsorhu me da d su e lo
hume da dsue lo ba ja
En vía E1HUM 1a l puerto s er ie XBee
SIEn vía E1 HUM 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra sen sorba te r ía
45
Implementación
Programación zona 1//Variables sensoresconst int inA0 = 0; //Sensor iluminaciónconst int inA1 = 1; //Sensor humedad de sueloconst int inD8 = 8; //Sensor nivel bateríaconst int iluminacion = 30; //Minimo de luzconst int humedadsuelo = 10; //Minimo de humedad de suelo//Variables auxiliaresint val0 = 0;int val1 = 0;int val8 = 0;//Inicializaciónvoid setup(){ Serial.begin(19200); //activa el puerto serie pinMode(inD8, INPUT); //pin 8 entrada digital pinMode(13, INPUT);}//Programavoid loop(){ //medidad de los sensores val0 = analogRead(inA0); //luz val1 = analogRead(inA1); //humedad del suelo val8 = digitalRead(inD8); //nivel bateria //control de los sensores if (val0 < iluminacion) { //si luz baja Serial.println("E1LUZ 1 "); } else Serial.println("E1LUZ 0 "); delay(200); //para dar tiempo de recibir el dato if (val1 < humedadsuelo) { //si humedad suelo baja Serial.println("E1HUM 1 "); } else Serial.println("E1HUM 0 "); delay(200); if (val8 == HIGH) { //si batería baja Serial.println("E1BAT 1 "); } else Serial.println("E1BAT 0 "); delay(200); delay(12000);}
46
Implementación
Programación zona 1//Variables sensoresconst int inA0 = 0; //Sensor iluminaciónconst int inA1 = 1; //Sensor humedad de sueloconst int inD8 = 8; //Sensor nivel bateríaconst int iluminacion = 30; //Minimo de luzconst int humedadsuelo = 10; //Minimo de humedad de suelo//Variables auxiliaresint val0 = 0;int val1 = 0;int val8 = 0;//Inicializaciónvoid setup(){ Serial.begin(19200); //activa el puerto serie pinMode(inD8, INPUT); //pin 8 entrada digital pinMode(13, INPUT);}//Programavoid loop(){ //medidad de los sensores val0 = analogRead(inA0); //luz val1 = analogRead(inA1); //humedad del suelo val8 = digitalRead(inD8); //nivel bateria //control de los sensores if (val0 < iluminacion) { //si luz baja Serial.println("E1LUZ 1 "); } else Serial.println("E1LUZ 0 "); delay(200); //para dar tiempo de recibir el dato if (val1 < humedadsuelo) { //si humedad suelo baja Serial.println("E1HUM 1 "); } else Serial.println("E1HUM 0 "); delay(200); if (val8 == HIGH) { //si batería baja Serial.println("E1BAT 1 "); } else Serial.println("E1BAT 0 "); delay(200); delay(12000);}
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Implementación
Programación zona 1//Variables sensoresconst int inA0 = 0; //Sensor iluminaciónconst int inA1 = 1; //Sensor humedad de sueloconst int inD8 = 8; //Sensor nivel bateríaconst int iluminacion = 30; //Minimo de luzconst int humedadsuelo = 10; //Minimo de humedad de suelo//Variables auxiliaresint val0 = 0;int val1 = 0;int val8 = 0;//Inicializaciónvoid setup(){ Serial.begin(19200); //activa el puerto serie pinMode(inD8, INPUT); //pin 8 entrada digital pinMode(13, INPUT);}//Programavoid loop(){ //medidad de los sensores val0 = analogRead(inA0); //luz val1 = analogRead(inA1); //humedad del suelo val8 = digitalRead(inD8); //nivel bateria //control de los sensores if (val0 < iluminacion) { //si luz baja Serial.println("E1LUZ 1 "); } else Serial.println("E1LUZ 0 "); delay(200); //para dar tiempo de recibir el dato if (val1 < humedadsuelo) { //si humedad suelo baja Serial.println("E1HUM 1 "); } else Serial.println("E1HUM 0 "); delay(200); if (val8 == HIGH) { //si batería baja Serial.println("E1BAT 1 "); } else Serial.println("E1BAT 0 "); delay(200); delay(12000);}
48
Implementación
Programación zona 2 C on fig ura ciónpu erto Ser ie
Lectu ra sensorn ive l va cío
Re ta rdo
In ic ia liza ció n
C on fig ura cióne n trad as /sa lidas
ba jo Env ía E2NIB 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E2NIB 0a l puerto s er ie XBee
NO
ba jo Env ía E2BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E2BAT 0a l pue rto s er ie XBee
NO
Lectu ra sensorn ive l lle no
ba jo Envía E2 NIA 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E2NIA 0a l puerto s er ie XBee
NO
L ectu ra se nso rba te ría
49
Implementación
Programación zona 2
50
Implementación
Programación zona 3C on fig u ra ció npu e rto Ser ie
R e ta rdo
In ic ia liza c ión
C on fig u ra ció nen trad as/sa lidas
ba jo Envía E3BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E 3BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nso rba te ría
Le ctu ra pu e rtose r ie XBee
R ecibeR 0BO M 1
activa bo mb aag ua
SIde sa ctiva bo mb aag ua
NO
51
Implementación
Programación zona 3C on fig u ra ció npu e rto Ser ie
R e ta rdo
In ic ia liza c ión
C on fig u ra ció nen trad as/sa lidas
ba jo Envía E3BAT 1a l puerto s er ie XBee
SIEnvía E 3BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
Le ctu ra se nso rba te ría
Le ctu ra pu e rtose r ie XBee
R ecibeR 0BO M 1
activa bo mb aag ua
SIde sa ctiva bo mb aag ua
NO
52
Implementación
Programación zona 3
53
Programación zona 0
Implementación
Co nfigu rac ió npu erto Se rie
R eta rd o
In ic ia liza ció n
Co nfigu rac ió ne ntra d a s/sa lida s
ba jo Env ía R 0B AT 1a l puert o s e rie XBee
SIEn vía R0BAT 0a l puerto s er ie XBee
NO
L e ctu ra sen sorba te ría
L ec tu ra pu er tose rie XBee
R e cibeE1 LUZ 1 a ctiva re le lu z
SIde sa c tiva re le lu z
NO
R e c ibeE1 HUM 1
ac tivae le ctrová lvu la
SIde sac tivae lectr ová lvu la
NO
R e cibeE1 BA T 1 En vía a la rma
SI
NOba jo En vía a la rm a
SI
L ec tu ra sen so rca ud a l
R e cibeE2 BAT 1 En vía a la rma
SI
R e cib eE3 BAT 1 En vía a la rma
SI
R e cibeE2 NIB 1
En v ía pu e r to se r ieXBEE R 0 BO M 1
SI
NO
NO
NO
NO
R e c ibeE2 NIA 1
Envía pu e r to ser ieXBEE R 0 BO M 0
SINO
54
Implementación
Programación zona 0
55
Implementación
Pruebas y resultados Montaje con interruptores y leds
R0
E1
E2E3
56
Implementación
Pruebas y resultados Pruebas de transmisión inalámbrica entre nodos
R0-E1 R0-E2
R0-E3
57
Implementación
Pruebas y resultados Montaje con los componentes reales del sistema
R0 E1
E2E3
58
Estructura
Bloque I Introducción Objetivos
Bloque II Especificaciones Plataforma de desarrollo Arduino Módulo de comunicación inalámbrica XBee Módulo de comunicación GPRS Implementación
Bloque III Presupuesto Conclusiones
59
Presupuesto
Presupuesto materialComponente Unidades Unidad(€) Precio(€)
placa Arduino 4 20,00 80,00shield XBee 4 15,00 60,00XBee serie 1 4 35,00 140,00
shield GPRS + GPRS 1 63,00 63,00sensor humedad de suelo 1 4,50 4,50
sensor iluminación 1 4,00 4,00relé 5 V a 12 V 2 11,00 22,00electroválvula 1 7,50 7,50
sensor de caudal 1 9,50 9,50sensor de nivel de líquidos 2 2,00 4,00sensor de nivel de batería 4 5,00 20,00
bombilla 1 1,00 1,00bomba de agua 1 14,00 14,00
reguladores de voltaje 3 35,00 105,00baterías 4 18,00 72,00placa solar 1 5,00 5,00
mini aerogenerador 1 57,00 57,00micro hidrogenerador 1 25,00 25,00
adaptador AC/DC 3 6,00 18,00cable usb 1 4,00 4,00protoboard 1 5,00 5,00
kit resistencias, led, cables 1 9,00 9,00tuberías y codos 1 20,00 20,00
Total: 749,50
Fases Precio (€)Componentes 749,50Mano de obra 8640,00IGIC (7%) 657,26Total: 10046,76
Presupuesto final
10046,76 €
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Conclusiones
Se ha realizado el estudio del funcionamiento del hardware libre Arduino.
Se ha realizado el estudio de las redes de sensores inalámbricas.
Se han elegido los componentes del diseño del sistema de riego.
Se ha implementado y probado el prototipo.
Se han alcanzado con éxito los objetivos iniciciales realizando un prototipo del control automático de un sistema de riego, mediante Arduino y redes de sensores inalámbricas.
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Conclusiones
Líneas futuras Ampliación del número de nodos.
Subir los datos a internet.
Analizar otras variables: temperatura, humedad del aire, radiación solar, precipitaciones de agua de lluvia, etc.
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CONTROL AUTOMÁTICO DE UN SISTEMA DE RIEGO
Autor: Dailos Badel Ramos Valido Tutores: Francisco Javier del Pino Suárez Juan Antonio Jiménez Rodríguez
Fecha: Junio 2015
PROYECTO FIN DE CARRERA
Ingeniero Técnico Industrial, especialidad en Electrónica Industrial