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Trabajo Fin de
Grado
Grado en Ingeniería Electrónica
Industrial y Automática
Desarrollo de un sistema
para control de
microclimas en cultivo de
plantas
Tutores: Álvaro Tormos Ferrando
Antonio Guill Ibáñez
Autor: Carlos Reyes Guerola
1
Índice




Introducción
Los microclimas
Funcionamiento básico
Diseño del sistema









Comunicaciones
Entradas
Filtrado
Salidas
Control
Aplicación Visual Basic
Arduino
Diseño del habitáculo
Conclusiones
2
Introducción
 El
objetivo es desarrollar un sistema que
pueda generar y controlar un microclima
con requerimientos determinados.
 Sistema de intereses diferentes.



Comercial
Educación
Investigación
3
Los microclimas
 Un
microclima es un clima que afecta a
una zona de espacio reducido de
características climatológicas diferentes
de la zona que lo rodea.
 Magnitudes a controlar:




Temperatura
Humedad
Iluminación
CO2
4
Funcionamiento básico
Base de
datos MYSQL
PC
Aplicación
Visual Basic
Pantalla táctil
Bluetooth
Arduino
Sensores
Actuadores
5
Diseño del sistema:
Comunicaciones
Módulo Bluetooth HC-06
PC
Búsqueda del
módulo
Conexionado
Generación
del puerto
COM virtual
Transmisión
de datos del
PC
Recepción
del módulo
El módulo
transmite los
datos
El módulo
recibe por
pin Rx
Genera
respuesta
por pin Tx
El dispositivo
lo recibe por
pin Rx
Transmisión
a otro
dispositivo
por pin Tx
6
Diseño del sistema:
Comunicaciones
Base de datos MySQL


Se ha utilizado la aplicación Xampp para la gestión interna.
Mediante la aplicación de VB se pudo tratar con ella.
7
Diseño del sistema:
Entradas



Resistencia pull-up para sensor DHT22.
Uso de amplificador no inversor para sensores analógicos.
Etapa convertidor de I a V para fotodiodo.
8
Diseño del sistema:
Filtrado



Filtro paso-bajo digital.
Mejor respuesta y reutilizable.
Frecuencia de corte 20 Hz.
9
Diseño del sistema:
Salidas





Transistor para regular la corriente de los LEDs.
Inversión de PWM para evitar flancos bajos.
Supuesto para el diseño de las resistencias térmicas.
Ventilador que agiliza el control.
Salidas a relé por falta de corriente del Arduino.
10
Diseño del sistema:
Control
Todo o nada con histéresis
 Adecuado
para las magnitudes de respuesta
lenta.
 Produce sobreoscilación de difícil control.
11
Diseño del sistema:
Control
PID

Se obtiene el modelo a partir de la respuesta ante un escalón.

Se obtiene el regulador PID.
12
Diseño del sistema:
Pantalla táctil
X
Y
13
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
14
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
15
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
16
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
17
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
18
Diseño del sistema:
Aplicación Visual Basic
19
Diseño del sistema:
Arduino
20
Diseño del habitáculo
21
Conclusiones
 Se
ha desarrollado un sistema para poder
crear un microclima dado una serie de
condiciones específicas.
 Es un prototipo con un gran abanico de
usos.
 De precio reducido.
 No hay productos similares.
Trabajo Fin de
Grado
Grado en Ingeniería Electrónica
Industrial y Automática
Desarrollo de un sistema
para control de
microclimas en cultivo de
plantas
Tutores: Álvaro Tormos Ferrando
Antonio Guill Ibáñez
Autor: Carlos Reyes Guerola