diseÑo y simulacion de un sistema de control...

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 8 REVISTA EXPRESIÓN TECNOLÓGICA ISSN: 2244-8705 DISEÑO Y SIMULACION DE UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA LA INCUBACIÓN ARTIFICIAL DE ESPECIES AVÍCOLAS Jiménez Méndez, Natan José* Falcón Urquiaga, Wilfredo** Resumen En esta investigación se presenta el diseño y la simulación de un sistema de control, basado en microcontroladores, para la incubación artificial de especies avícolas. Es un prototipo económicamente viable para los pequeños productores de especies avícolas de la región del Zulia que tienen la necesidad de lograr índices de nacimiento superiores a los actuales y que no cuentan con recursos para acceder a productos que mejoran la eficiencia en la producción por el coste del mercado nacional e internacional. Se presenta un estudio de las variables vinculadas al proceso de la incubación artificial y se desarrolla un diseño que se adapta a las exigencias regionales, esperando con su aplicación valores altos de éxito de nacimientos y adaptándose a las posibilidades económicas de los pequeños productores de la zona. PALABRAS CLAVES: incubación artificial, microcontrolador, especies avícolas. Recibido: 12-11-2014. Aceptado: 01-12-2014. * Ingeniero de Computación, UNIOJEDA. Docente Universitario del Programa Nacional de Formación en Electrónica del Instituto Universitario Tecnológico de Cabimas, Venezuela. E-mail: [email protected]. ** Doctor en Ciencias. Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica. Profesor Titular del Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica de la Universidad de Pinar del Río. Cuba. E-mail: [email protected].

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 8

REVISTA EXPRESIÓN TECNOLÓGICA ISSN: 2244-8705

DISEÑO Y SIMULACION DE UN SISTEMA DE CONTROL

AUTOMÁTICO PARA LA INCUBACIÓN ARTIFICIAL DE

ESPECIES AVÍCOLAS

Jiménez Méndez, Natan José*

Falcón Urquiaga, Wilfredo**

Resumen

En esta investigación se presenta el diseño y la simulación de un

sistema de control, basado en microcontroladores, para la incubación

artificial de especies avícolas. Es un prototipo económicamente viable

para los pequeños productores de especies avícolas de la región del

Zulia que tienen la necesidad de lograr índices de nacimiento

superiores a los actuales y que no cuentan con recursos para acceder a

productos que mejoran la eficiencia en la producción por el coste del

mercado nacional e internacional. Se presenta un estudio de las

variables vinculadas al proceso de la incubación artificial y se

desarrolla un diseño que se adapta a las exigencias regionales,

esperando con su aplicación valores altos de éxito de nacimientos y

adaptándose a las posibilidades económicas de los pequeños

productores de la zona.

PALABRAS CLAVES: incubación artificial, microcontrolador,

especies avícolas.

Recibido: 12-11-2014. Aceptado: 01-12-2014.

* Ingeniero de Computación, UNIOJEDA. Docente Universitario del

Programa Nacional de Formación en Electrónica del Instituto Universitario

Tecnológico de Cabimas, Venezuela. E-mail: [email protected].

** Doctor en Ciencias. Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica.

Profesor Titular del Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica de

la Universidad de Pinar del Río. Cuba. E-mail: [email protected].

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 9

DESIGN AND SIMULATION OF CONTROL SYSTEM FOR

ARTIFICIAL INCUBATION OF POULTRY SPECIES

Summary

In this research, the design and simulation of control system based on

microcontroller for artificial incubation of poultry species is

presented. It is an economically viable prototype for small producers

of poultry species in the region of Zulia, with the need for higher birth

rates to current and do not have the resources to access products that

improve production efficiency due to the prices of the national and

international market. A study of the variables involved in the process

of artificial incubation is presented and develops a design to suit

regional requirements, waiting, with your application, higher values of

successful births and adapting to the economic potential of small

producers in the area.

KEY WORDS: artificial Incubation, microcontroller, poultry species.

INTRODUCCIÓN

Existen en Venezuela un grupo

de grandes empresas, para las

cuales, desde el punto de vista

económico, es viable la

implantación de sistemas de

automatización costosos, pero

existen otras medianas y

pequeñas empresas, así como

productores independientes que

necesitan soluciones más

económicas para automatizar y

optimizar los procesos.

Según la Central de

Cooperativas del Estado Zulia

(CECOSEZUL), de las nueve

cooperativas registradas en el

año 2013, cuatro son de

producción agrícola y una es de

venta y distribución de aves.

Estos productores son de gran

importancia para la región

porque contribuyen a

garantizar la seguridad

alimentaria, factor de gran

interés para el desarrollo de la

nación. En aras de incrementar

la productividad, la eficiencia y

eficacia de los procesos

productivos en estas

cooperativas se recomienda la

automatización de algunos

procesos. Específicamente,

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 10

debido a la necesidad

manifestada por la Cooperativa

de Servicios de Incubación

Socialista (COOPERSIS) de

incrementar la producción de

especies, aumentando el índice

de eclosión de huevos

mediante la incubación

artificial, es que se ha

desarrollado esta investigación.

En la cooperativa mencionada

anteriormente se reproducen

especies avícolas con alto valor

nutritivo tanto en sus carnes

como en los huevos.

Especialmente se reproduce la

codorniz, recomendados sus

huevos en la alimentación de

niños y personas de la tercera

edad por su bajo contenido de

colesterol y alto índice proteico

(Vásquez y Ballestero, 2007).

Además se reproduce el pollo,

el pato, el ganso y el pavo.

La optimización del proceso de

incubación artificial de

especies avícolas,

específicamente de las cinco

especies mencionadas

anteriormente, de forma

económica es el problema a

resolver con esta investigación.

El objeto de la investigación es

el proceso de incubación

artificial para especies avícolas

y como objetivo, diseñar un

sistema de control electrónico

para la incubación artificial de

especies avícolas,

económicamente viable para

pequeños productores.

Los objetivos específicos son:

en primer lugar, delimitar los

antecedentes referidos a la

incubación artificial de

especies avícolas, a los

métodos y sistemas de

medición automáticos de las

variables que intervienen en el

proceso de incubación y a los

dispositivos usados en los

sistemas de control y las

herramientas de diseño, y en

segundo lugar el diseño y

verificación de un sistema de

control automatizado, basado

en microcontrolador, para la

incubación artificial de las

especies avícolas: codornices,

pato, ganso, pollo y pavo.

Dentro de la metodología

científica en esta investigación

se debe hacer observación de

las variables ambientales que

influyen en la eclosión de los

huevos de diferentes especies

avícolas. De esta forma podría

después controlarse el estado

de estas variables de forma

óptima, para conseguir alta

eficiencia en la eclosión de los

huevos y esto supone hacer

mediciones de dichas variables.

El diseño propuesto, se apoya

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 11

en el tipo de investigación

Experimental - Explicativo,

porque se sostiene la existencia

de dependencias entre las

variables que intervienen en la

eclosión y los efectos entre

ellas.

Como metodología de diseño

electrónico se hace una análisis

de las variables a medir

(temperatura, humedad y

tiempo), se acondicionan las

señales en función de los

valores eléctricos del

dispositivo de procesamiento a

usar (microcontrolador), se

procesa la información, se

transmite y se visualizan los

resultados. Para el

procesamiento de la

información haciendo uso del

microcontrolador se sigue la

siguiente metodología:

diagrama en bloque del diseño,

diagrama de flujo, diseño del

código fuente, simulación y

depuración de errores,

programación y verificación de

la aplicación.

Como resultado práctico de

esta investigación se obtiene el

diseño y simulación de un

sistema de control, para el

proceso de incubación artificial

de especies avícolas, adaptado

a las condiciones de la región

zuliana y económicamente

viable para los pequeños

productores que en ella se

desarrollan.

INCUBACIÓN ARTIFICIAL

DE ESPECIES AVÍCOLAS

El objeto principal de la

incubación artificial de

especies avícolas es el de

obtener el mayor número

posible de nacimientos sanos

en proporción con la cantidad

de huevos, haciendo un control

eficiente de las variables que

intervienen en el proceso de

eclosión natural. Debe tenerse

presente que para obtener éxito

en la incubación se requiere

especial cuidado mientras dura

esta, si no se desea correr el

riesgo de perder huevos fértiles

(Jull, 2003).

El equipo usado en el proceso

de incubación artificial se

denomina incubadora. Las

incubadoras son aparatos con

la función común de crear un

ambiente con la humedad y

temperatura adecuadas para el

crecimiento o reproducción de

seres vivos. Los principales

tipos de incubadora son los que

se utilizan en neonatología, las

de uso en microbiología y las

destinadas a la reproducción de

especies ovíparas.

Según (Berry, 2014), los

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 12

períodos de incubación varían

entre las diferentes especies de

aves. En general, cuanto más

grande es el huevo más largo

es el período de incubación. El

periodo de incubación también

puede variar con la temperatura

y la humedad dentro de la

incubadora.

Durante el proceso de

incubación es muy importante

mantener una temperatura

precisa y constante. La

incubadora debe mantener la

temperatura con variaciones

mínimas, que no sea superiores

a 0,1 ºC. Esto garantizará, en la

mayoría de los casos, tener un

alto porcentaje de éxito.

Debido a que el embrión es tan

sensible durante la primera

etapa de incubación, muchos

criadores prefieren utilizar la

incubación natural para este

periodo. Transcurridos de 7 a

10 días, transfieren los huevos

a una incubadora artificial para

el resto del proceso. A menudo

una temperatura inadecuada

parece no hacer daño en el

momento, pero posteriormente

la mortalidad de embriones

será muy alta. La temperatura

óptima aplicada dependerá del

tipo de incubadora, la calidad y

el tamaño de los huevos, la

edad de los embriones, además

de la especie de que se trate.

Por otra parte, cada especie de

ave necesita una determinada

humedad en el proceso de

incubación de sus huevos pero

como regla general, en la

primera mitad de este período,

se necesita un medio con

humedad baja y en la segunda

mitad una humedad media.

Resumiendo, el nivel de

humedad en la incubadora debe

ser de un 50 – 60 %

dependiendo del tipo de huevo.

Una vez que el huevo esté

picado la humedad que se

requiere es de un 80 – 90 %.

Demasiada humedad en la

primera fase de incubación

lleva consigo un desarrollo

grande de la cría, haciendo que

la cámara de aire sea cada vez

más pequeña. Además,

tendríamos un exceso de

albúmina sin usar (clara de

huevo o albumen, donde se

concentra una gran cantidad de

proteínas), naciendo la cría

antes de tiempo. Los vasos

sanguíneos no cierran

adecuadamente y producen un

ombligo sanguinolento sin

curar, e incluso el saco de la

yema no será absorbido

completamente a la cavidad

abdominal.

Otro aspecto que hay que tener

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 13

en cuenta en el proceso de

incubación artificial es la

ventilación y el volteo. Durante

el período de incubación los

huevos utilizan una cantidad

determinada de oxígeno, según

la especie, y expulsan dióxido

de carbono. En las fases

tempranas, cuando el huevo es

un germen viviente muy

pequeño, el intercambio de

gases es mínimo, pero cuando

el polluelo va creciendo, este

intercambio aumenta de forma

exponencial hasta que sale del

cascarón. Esta producción de

dióxido de carbono refleja el

desprendimiento de calor del

animal. Por consiguiente,

convendría que la incubadora

se mantuviese más ventilada

con el fin de que salga el

exceso de calor, se expulse el

dióxido de carbono y se provea

de oxígeno fresco. Todo este

proceso de intercambio de

gases es lo que se llama

ventilación. Por ello, la

mayoría de las incubadoras van

provistas de un ventilador que

hace que el aire se distribuya

homogéneamente en el interior

de la misma. Es muy

importante tener en cuenta la

cantidad de huevos que hay en

la incubadora puesto que a

mayor número de ellos será

necesario más oxígeno y se

emitirá más dióxido de carbono

(Gómez y Valero, 2009).

Con el fin de que el embrión no

se adhiera a la membrana de la

cáscara del huevo, se requiere

que los huevos den vueltas, de

una forma u otra, en el interior

de la máquina. Esto es una

operación totalmente resuelta

en la mayoría de las

incubadoras. En los últimos

días de incubación no es

necesario el volteo ya que los

embriones se estarán moviendo

para buscar la posición del

nacimiento. Según los estudios

desarrollados es conveniente

que los huevos sean volteados

de 4 a 6 veces al día como

mínimo. En las fases primarias

del desarrollo, el embrión

(antes de que se haya

desarrollado el sistema

sanguíneo) sólo puede usar los

nutrientes que están en

contacto con él. Al rotar el

huevo le da una nueva fuente

inmediata de comida y oxígeno

dentro de la capa delgada de

albúmina. Por último, el volteo

es necesario para el

crecimiento interior de los

vasos sanguíneos con el fin de

que progresen adecuadamente

(Gómez y Valero, 2009).

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En el país uno de los

principales problemas del

sector avícola es la adquisición

de incubadoras para huevos de

codornices y gallinas, las

cuales no son producidas

nacionalmente sino que son

importadas a precios muy

elevados, (Giraldo, 2008). No

obstante a ello se encuentran en

el mercado pequeñas

incubadoras artesanales que

son vendidas entre los 30000

BsF y hasta los 55500 BsF,

dependiendo de su capacidad

de incubación (Mercadolibre,

2014).

Con esta investigación se

desarrollará un diseño de un

sistema de control de una

incubadora basado en un

microcontrolador,

específicamente el PIC18F452

de la compañía Microchip. El

diseño permitirá al usuario la

selección de la especie avícola

a incubar y la configuración de

los valores en los que se desean

mantener las variables a

controlar (set point). Las

variables explicadas

anteriormente sobre las que se

debe hacer control son:

temperatura, humedad relativa

(HR), tiempo de incubación,

tiempo de nacimiento y

cantidad de volteos diarios. En

la tabla 1 se muestran los set

point de las cinco especies para

las cuales se hace el diseño del

sistema de control de

incubadoras artificiales.

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Tabla 1 Set point de cinco especies avícolas (Berry, 2014).

Codorniz Gallina Ganso Pato Pavo

Días de Incubación 16 21 32 28 28

Fase de Incubación (FI) 14 18 30 25 25

Fase de Nacimiento (FN) 15-16 19-21 30-32 26-28 26-28

Temperatura de FI en ºC 37.8 37.8 37.5 37.5 37.5

Temperatura de FN en ºC 37.2 37.2 37.2 37.2 37.2

% HR de FI 60 55 60 60 60

% HR de FN 80 70 90 90 90

Día de inicio y fin de volteo 2 y 14 2 y 18 2 y 25 2 y 25 2 y 25

Cantidad de volteos diarios 6 6 4 4 4

SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA LA

INCUBACIÓN ARTIFICIAL DE ESPECIES AVÍCOLAS

El prototipo diseñado se basa

en una placa desarrollada con

el microcontrolador

PIC18F452, que procesa los

valores de temperatura y

humedad resultantes de la

medición del sensor SHT71.

En la figura 1 se presenta un

esquema del diseño general,

donde se muestran los módulos

de monitoreo y control,

visualización, comunicación y

los actuadores

Figura 1 Sistema de control para la incubación artificial de especies

avícolas

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Los dispositivos electrónicos

utilizados en este prototipo

serán todos asequibles en el

mercado nacional, lo que

garantiza el acceso a ellos tanto

en la etapa de producción como

para el mantenimiento del

sistema. A continuación serán

descritas cada una de las partes

del sistema propuesto.

Fuente de Alimentación

Para proporcionar las tensiones

estabilizadas que se necesitan

en el sistema, se diseñó una

fuente de alimentación lineal

como la que se representa en la

figura 2. Se puede apreciar que

coexisten dos niveles de

alimentación, +12 V y +5 V.

Figura 2 Fuente de alimentación

Los +12 V son utilizados en la

etapa de potencia por los

tiristores y relés que controlan

los actuadores (resistencia

calefactora y humificadora,

ventilador y motor de vaivén),

y los +5 V son utilizados por el

sistema de control. Los voltajes

mencionados anteriormente se

garantizan por medio de los

circuitos integrados

reguladores de voltaje 7812 y

7805. La fuente de

alimentación esta prevista con

un circuito de conmutación

rápido, basado en diodos que

están conectados a una batería

de +9 V, la cual garantizará

que en ausencia de energía

eléctrica de la red pública el

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 17

sistema de monitoreo y alarma

seguirá funcionando

parcialmente, para que pueda

mantener informado a los

operadores del sistema de los

cambios de temperaturas y

humedad relativa, así como

también el conteo de los

tiempos naturales del proceso

de incubación.

Medición de humedad y

temperatura

El SHT71 es un sensor de

temperatura y humedad relativa

fabricado por Sensirion. Es un

circuito integrado, de elevada

precisión, que entrega una

salida digital de fácil lectura e

interpretación. Con el uso de

este sensor se pueden hacer

mediciones rápidas, de gran

calidad, e inmunes a

perturbaciones externas y a un

precio competitivo. (Sensirion,

2011). En la figura 3 se

muestra la distribución de

pines del sensor así como la

descripción de cada uno de

ellos. La tensión de

alimentación del SHT71 debe

estar en el intervalo entre 2.4 V

y 5.5 V, y el valor

recomendado es de 3.3 V.

Además se muestra la conexión

entre el sensor y el

microcontrolador que garantiza

la comunicación serie. El pin

SCK se utiliza como reloj para

sincronizar la comunicación

entre el microcontrolador y el

SHT71.

Figura 3 Descripción de pines del SHT71 y conexión con

microcontrolador

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 18

Caracterización del microcon

trolador PIC18F452

La empresa Microchip, como

fabricante de

microcontroladores

proporciona facilidades para

acceder a sus dispositivos, con

una extensa documentación

para cada modelo disponible y

accesible desde su página web.

La familia 18F está diseñada

para trabajar con datos de

anchura de 8 bits y con 16 bits

para definir las instrucciones

de programa. Mantiene

compatibilidad con los PIC

(Programmable Interface

Controllers) de la familia

anterior (16F) soportando

compatibilidad de código

ensamblador y de lenguaje C.

El circuito integrado

PIC18F452 se produce con tres

tipos de encapsulados DIP

(Dual In-line Package) de 40

pines, PLCC (Plastic Leaded

Chip Carrier) y TQFP (Thin

Quad Flat Package) con 44

pines, siendo el circuito

utilizado en este proyecto el de

encapsulado DIP.

Este microcontrolador tiene 5

puertos que pueden ser

configurados como

entrada/salida o como

funciones adicionales

específicas. Posee además tres

pines para interrupciones

externas, cuatro módulos

timers, dos módulos

generadores de señales PWM

(Pulse-Width Modulation), un

módulo de comunicación

USART (Universal

Synchronous Asynchronous

Receiver Transmitter), modos

de comunicación SPI (Serial

Peripheral Interface) e I2C

(Inter-Integrated Circuit), un

módulo de conversión

análogo/digital con 8 pines de

entrada de señales analógicas y

posee un set de 75

instrucciones. La memoria de

este microcontrolador se

organiza en 32 kB de memoria

de programa, 1.5 kB de

memoria de datos volátil y una

memoria de 256 Bytes para

almacenar datos también pero

de forma no volátil.

(Microchip, 2014)

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 19

Monitoreo y Control

La inicialización del sistema de

control parte de la selección

por el usuario de la especie

avícola con la que se trabajará,

y de la definición de los

parámetros de las variables de

control. Esta inicialización se

hace a través de cuatro teclas

disponibles en el sistema,

denominadas: MENÚ,

ENTER, ARRIBA y ABAJO.

La tecla MENÚ se usa para

seleccionar una de cuatro

ventanas de configuración que

tiene el sistema. La primera

vez que se presiona se visualiza

en el LCD (Liquid Crystal

Display) el valor de

temperatura y humedad actual.

La segunda vez que se presiona

se visualiza en el LCD el tipo

de ave y haciendo uso de las

teclas ARRIBA y ABAJO se

pueden visualizar los cinco

tipos de aves para las que se

configuró el sistema (codorniz,

pavo, ganso, pato y gallina) y

con la tecla ENTER se

selecciona cuál de las especies

se va a incubar. En la figura 4

se muestran las imágenes en el

LCD.

Figura 4 Selección de especie por teclado.

Una vez seleccionada una

especie con la tecla ENTER, se

hace un chequeo de error con

una pregunta de comprobación,

y con las teclas ARRIBA y

ABAJO se acepta la especie o

se devuelve atrás para volver a

seleccionar otra, figura 5.

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Figura 5 Verificación de especie seleccionada por teclado.

Cuando es seleccionada una

especie, los valores de su set

point almacenado en la

EEPROM (Electrically

Erasable Programmable Read-

Only Memory) del

microcontrolador, pasarán a ser

los valores a controlar por el

sistema. Una vez hechos los

cálculos de temperatura y

humedad relativa, estos son

comparados con los rangos

permisibles. Si los valores

medidos están por debajo o por

encima de los parámetros

deseados, se activará o

desactivará la resistencia

calefactora y la humificadora.

Estos rangos permitidos están a

± 0.1 ºC y ± 0.1 %HR del set

point, que según la bibliografía

son los valores de control para

garantizar un alto porcentaje de

éxito en la eclosión.

Además de este control de

temperatura y humedad, en el

sistema se ha implementado un

control de temperatura crítico

que activará una alarma visual

y sonora, para actuar de forma

manual y a tiempo. Esto

ocurrirá si el valor de

temperatura está ± 0.2 ºC fuera

del valor del set point. Una

imagen de la visualización de

alarma se presenta a

continuación.

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 21

Figura 6 Visualización de alarma por descompensación de

temperatura.

En control en el sistema

propuesto se hace a través de

cuatro actuadores (resistencia

calefactora, motor de vaivén,

ventilador y resistencia

humificadora), gobernados

desde el microcontrolador a

través de relés y tiristores.

La resistencia calefactora

influye en la temperatura del

habitáculo. Puede incrementar

la temperatura hasta conseguir

el valor deseado, en función de

la especie seleccionada. El

encendido de la resistencia

ocurre, cuando se envía la

señal de activación desde el pin

RB1 del microcontrolador,

hacia el circuito de control a

tiristor que se muestra en la

figura 7.

Figura 7 Diagrama esquemático de activador resistencia calefactora.

El calor en el habitáculo de

incubación debe estar

uniformemente distribuido. Un

ventilador desplazará el calor

de la resistencia calefactora al

habitáculo, por lo que debe

estar encendido mientras la

resistencia calefactora esté

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Revista Expresión Tecnológica. IUTC. Vol 3.Nº 2. 2014 22

activada. Si la puerta del

habitáculo se abre por un

operador, el ventilador se

apagará para evitar que

desplace el calor hacia afuera

del habitáculo.

Otro de los parámetros, que al

seleccionar el ave a incubar se

obtiene desde la EEPROM, es

el “volteo”, y se refiere a la

cantidad de veces que se le

dará vuelta a los huevos

diariamente en función de la

especie (tabla 1). Siempre el

volteo inicia al segundo día de

incubación y culmina dos días

antes que se concluya la etapa

de nacimiento. Este proceso de

volteo de huevos se hace a

través de un motor

denominado en este proyecto

de vaivén. Este motor puede

ser activado de forma manual

también, para hacer un mejor

posicionamiento de la bandeja

de huevos, haciendo uso de las

teclas MENÚ, ARRIBA y

ABAJO.

El cuarto actuador que se usa

en el sistema es una resistencia

humificadora, con el fin de

elevar la humedad relativa del

habitáculo, y para ello la

resistencia es sumergida en un

recipiente con agua. La

resistencia, al estar activada,

eleva la humedad del

habitáculo, hasta la magnitud

de humedad relativa que se

establece por el set point para

cada especie. El sistema de

control activa la resistencia

humidificadora después de

finalizado el periodo de

incubación e iniciado el

periodo de nacimiento para

crear las condiciones

ambientales favorables para la

eclosión exitosa de las

especies. Durante el período de

nacimiento existen otros set

point para cada especie, que

fueron también almacenados en

memoria.

El motor de vaivén, el

ventilador y la resistencia

humidificadora son activados a

través de relés, conmutados

desde un pin específico del

microcontrolador.

Con la finalidad de poder ver

cómo se comporta el proceso

de incubación, y realizar

futuras aplicaciones de

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procesamiento de información

y toma de decisiones, se envía

desde el microcontrolador la

información de la magnitud de

la variable temperatura y

humedad, de forma serial al

computador. Se ha diseñado

una interfaz gráfica, con la

herramienta de National

Instrument LabVIEW, para

mostrar con dos instrumentos

virtuales la magnitud actual de

la temperatura y la humedad.

En la figuras 8 y 9 se puede

observar la programación

gráfica para tal fin y la

visualización final del sistema.

Figura 8 Programación gráfica en LabVIEW.

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Figura 9 Visualización de las variables en LabVIEW.

Diseño de circuitos impresos

En esta investigación se hace

uso de la herramienta ARES de

PROTEUS VSM para hacer el

diseño de los circuitos

impresos y simular el montaje

de las placas desarrolladas. En

las figuras 10, 11 y 12 se

muestran los diseños PCB

(Printed Circuit Board) y las

vistas 3D (Three Dimensions)

de las placas desarrolladas.

Figura 10 Diseño PCB y vista 3D de tarjeta de control y monitoreo.

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Figura 11 Diseño PCB y vista 3D de tarjeta para comunicación serial RS232.

Figura 12 Diseño PCB y vista 3D de tarjeta de tarjeta de potencia y

alimentación.

CONCLUSIONES

Esta investigación ha estado

dirigida a proponer una

alternativa económica para la

solución al control electrónico

en la incubación artificial de

especies avícolas. A modo de

conclusiones se puede plantear:

1. En esta investigación se

resumen los elementos que

intervienen en el proceso

de incubación natural y el

vínculo de estos con los

niveles de éxito en la

eclosión para diferentes

especies avícolas. Las

principales causas de

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mortalidad en los

embriones incubados

artificialmente están

asociadas a excesos o falta

de temperatura, volteos

inadecuados de los huevos,

humedad alta durante la

incubación o humedad baja

durante los días de

nacimiento, problemas

infecciosos provenientes de

los progenitores y algunos

factores genéticos.

2. El proyecto desarrollado es

una investigación

integradora en el área del

conocimiento de los

sistemas electrónicos, por

la diversidad de temáticas

que se estudian y aplican,

tales como: las tecnologías

de microcontroladores y los

sensores de temperatura y

humedad, las plataformas

de desarrollo de

microcontroladores, las

herramientas de diseño de

circuitos eléctricos e

impresos y herramientas de

instrumentación virtual.

3. Se presenta un diseño de un

sistema de control

automatizado, para la

incubación artificial de

especies avícolas

(codornices, pato, ganso,

pollo y pavo),

económicamente viable y

de fácil implementación en

la región Zuliana.

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