tabla de contenido -...

INFORME TÉCNICO FINAL DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

1

Tabla de contenido

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................ 2

LISTA DE TABLAS .............................................................................................................. 3

DATOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: ............................................................ 4

RESUMEN EJECUCIÓN FINANCIERA*: .......................................................................... 4

CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS: ........................................................................... 4

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 5

Semillas De Lechuga .......................................................................................................... 5

Sustrato ............................................................................................................................... 6

Siembra ............................................................................................................................... 6

Temperatura y riego............................................................................................................ 6

Recomendaciones ............................................................................................................... 7

Germinadores de semilla .................................................................................................... 7

Riego por pulverización...................................................................................................... 8

Cajas para plantar semillas ................................................................................................. 8

Raspberry ............................................................................................................................ 9

Sensor de temperatura y humedad .................................................................................... 10

PWM ................................................................................................................................. 10

Python ............................................................................................................................... 11

Control PID ...................................................................................................................... 11

DESARROLLO DEL PROYECTO ..................................................................................... 11

Adecuación del espacio .................................................................................................... 12

Red de energía eléctrica .................................................................................................... 12

Punto de salida de agua .................................................................................................... 13

Acondicionamiento de luz ................................................................................................ 14

Construcción del prototipo de germinador ....................................................................... 15

DESARROLLO ELECTRÓNICO ....................................................................................... 19

Etapa de Sensado .............................................................................................................. 19

Etapa de calefacción ......................................................................................................... 19

Modelado para la etapa de calefacción ............................................................................. 21


2

Modelado del sistema ....................................................................................................... 21

Control para la etapa de calefacción ..................................................................................... 23

Implementación del controlador digital PID en la Raspberry Pi3 ........................................ 26

Control proporcional ........................................................................................................ 26

Control integral ................................................................................................................. 26

Control de windup ............................................................................................................ 27

Control derivativo ............................................................................................................. 27

Etapa de enfriamiento ........................................................................................................... 27

Control para la etapa de enfriamiento............................................................................... 28

Etapa de humedad y riego .................................................................................................... 30

Control de humedad y riego ............................................................................................. 32

Implementación del control On / Off en la Raspberry Pi3 ................................................... 33

Interfaz de usuario ................................................................................................................ 34

RESULTADOS .................................................................................................................... 37

CONCLUSIONES ................................................................................................................ 39

RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 40

REFERENCIAS ................................................................................................................... 41

LISTA DE FIGURAS

Figura. 1: Sistema de pulverización. [5] 1 .............................................................................. 8

Figura. 2: Caja para plantar semillas [6] 1.............................................................................. 9

Figura 3. Porcentajes típicos usados por un PWM [9] 1 ...................................................... 10

Figura 4. Adecuación de la red doméstica para el prototipo de germinador. ....................... 12

1 ............................................................................................................................................ 12

Figura 5. Ubicación de la derivación del paso de agua. 1 ................................................... 13

Imagen tomada en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores ..................................... 13

Figura 6. Derivación de agua para el germinador de semillas de lechuga 1 ........................ 14

Figura 7. Adecuación del techo para mejorar la luz. 1 ......................................................... 15

Fig. 8: Plano de prototipo de germinador 1 .......................................................................... 16

Figura 9. Construcción del prototipo del germinador de semillas de lechuga. 1 ................ 18

Figura 10: Esquemático del circuito de calefacción. [13] .................................................... 20

Figura. 11: Cajas de Calefacción diseñado a través del programa SketchUp Pro 2018 [12]. 1 .............................................................................................................................................. 20


3

Figura 12. Respuesta al escalón unitario de la planta [11]. .................................................. 21

Figura 13 Gráfica de función de transferencia de temperatura del germinador 1 .............. 22

Figura 14. Esquema de control PID de una Planta [11]. ...................................................... 23

Figura 15. Configuración de PID en paralelo. [16] 1 .......................................................... 26

Fig. 16: Estructura para etapa de enfriamiento diseñado a través del programa SketchUp Pro 2018 [12]. ....................................................................................................................... 28

Figura 17. Gráfica de función de transferencia del germinador para sistema de enfriamiento. 1 ............................................................................................................................................ 29

Figura 18. Algunos de los componentes usados en la etapa de humedad. 1 ....................... 31

Figura 19. Tubería blanca de CPVC colocada en el germinador. 1 .................................... 31

Figura 20. Motobomba dentro del tanque y retorno de agua. 1........................................... 32

Figura 21. Diagrama de un control ON / OFF [11]. ............................................................. 33

Figura 22. Conexión entre la Raspberry y el relé para control de humedad [19]. ................ 33

Figura 23. Imagen de pantalla LCD 5 pulgadas para Raspberry Pi3 [20]. ........................... 35

Figura 24. Imagen de Interfaz de usuario iniciando el programa. 1 .................................... 37

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Regla de sintonía de Ziegler – Nichols [11] 1 ....................................................... 24

Tabla 2. Comparación entre termómetro Brixco y el sensor DHT22. 1 .............................. 37


4

DATOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN:

Título del Proyecto

Automatización para un prototipo de germinador de semillas de lechuga

Nombre completo de los Estudiantes

Código E-mail

Luis Alfredo Romero Cabra Heiler Vladimir García Q.

20121283021 20111283011

[email protected] [email protected]

Nombre del Grupo de Investigación

DIGITI

Proyecto Curricular

Ingeniería en Control

RESUMEN EJECUCIÓN FINANCIERA*:

Valor Total del Proyecto $12.500.000

CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS:

Objetivos

**General: Desarrollar e implementar un sistema de automatización para un prototipo de germinador de semillas de lechuga

**Específico 1:

Diseñar e implementar un prototipo de un germinador de semillas de lechuga.

**Específico 2:

Instalar un sistema de visualización para que el personal que se encuentre a cargo pueda garantizar el valor de temperatura necesario para el proceso de germinación de semillas de lechuga

**Específico 3 Desarrollar e implementar un sistema de monitoreo que supervise y controle el proceso inicial de la germinación de la semilla de lechuga.

Nota: Si tiene más objetivos especificados en la propuesta de investigación presentada por favor anexe las filas que requiera ** Campos obligatorios


5

MARCO TEÓRICO

Semillas De Lechuga

Uno de los vegetales más apreciados, por el papel que desempeña en la dieta humana, es la lechuga. Conocida científicamente como Lactuca sativa, la lechuga es una planta herbácea que se presenta anualmente. La gran cantidad de variedades de lechuga que existen y la posibilidad de ser cultivada en invernaderos hacen que esté disponible durante todo el año para su consumo. Como se sabe, las hojas de lechuga se comen crudas, aunque existen algunas variedades asiáticas, que por su dureza requieren cocción. Esta planta requiere de ambientes soleados para su cultivo, aunque en las épocas de calor es conveniente que sean protegidas de la acción directa de sol, cultivándolas en espacios de media sombra.

La lechuga soporta mejor los climas fríos que las temperaturas elevadas. Puede llegar a resistir fríos de hasta -6°C. En cuanto a las temperaturas máximas, es necesario que éstas no superen los 30°C. También es importante que el suelo no tenga registros inferiores a los 6 a 8°C.

Los suelos más adecuados para cultivar la lechuga son aquellos que presentan una tierra ligera, mejor si es arenosa y que posean un buen drenaje. Es importante para estas plantas, evitar los encharcamientos ya que estos favorecen que las plantas se pudran o sean víctimas del ataque de microorganismos. El pH del suelo debe mantenerse en un rango de 6,5 a 7,5.

La lechuga es una planta anual, por ello se puede plantar en diferentes épocas del año, de esta manera se podrá contar con ejemplares aptos para el consumo. Existen variedades que permiten su cultivo en diferentes épocas del año.

El cultivo de la lechuga se realiza a partir de sus semillas, que serán plantadas desde el principio de la primavera hasta mediados del verano, en zonas de climas fríos. En los climas cálidos, las semillas deberán plantarse en otoño y en invierno.

En una primera etapa las semillas deberán ser colocadas para germinar en un semillero o almácigo. Dado que éstas son muy pequeñas deben ser enterradas a 1 cm de profundidad. La germinación se producirá entre los 10 y 12 días. Cuando los ejemplares ya posean unas 4 hojas, estarán en condiciones de ser trasplantadas a su lugar definitivo. Para ello deberemos tener en cuenta que los


6

retoños deben guardar una distancia de 25 cm entre cada planta y de 30 cm entre las líneas.

Las lechugas estarán listas para su recolección, según la variedad, entre los 45 y los 90 días. El punto adecuado le brindará la consistencia de sus hojas, que, sin llegar a estar duras, sí deberán ser consistentes al tacto. [1]

Sustrato

Existen turbas comerciales que responden satisfactoriamente a las exigencias de germinación y desarrollo de la planta de la lechuga. No obstante, el productor puede elaborar los cepellones (que es la masa de tierra que se queda adherida a la raíz de la planta al momento del trasplante) con un sustrato formado por una mezcla de turba parda o negra y turba rubia. El empleo de turba rubia en el sustrato favorece la re humidificación y evita que el sustrato se retraiga cuando se deseca en épocas calurosas. Sin embargo, el exceso de turba rubia dificulta la elaboración del cepellón provocando su desintegración con facilidad y puede propiciar un drenaje excesivo en verano.

La humedad del sustrato debe aproximarse a la capacidad de campo (estimada entre el 50 y el 80% del punto de saturación), evitando que se sature puesto que asfixiaría las raíces de las plántulas recién nacidas. [2]

Siembra

Los semilleros pueden realizarse en bandejas de poliestireno expandido con alvéolos o sobre cepellones. Las bandejas de alvéolos cónicos con muy poco volumen de sustrato por planta y, sobre todo, si llevan alta proporción de turba rubia, producen plantas con baja autonomía en necesidades hídricas, por lo que deben trasplantarse en estado muy joven. En este caso, las posibilidades de retrasar el trasplante sin riesgo de perder calidad de planta son escasas. Colocada la semilla empildorada en cada cepellón, es aconsejable, aunque no imprescindible, cubrir la semilla con una muy ligera capa de vermiculita a fin de proteger la semilla. [2][3]

Temperatura y riego

La temperatura óptima para la germinación de las semillas se sitúa entre los 18 y los 20 °C. Con temperaturas superiores a 25°C se produce un efecto inhibidor muy marcado. Las condiciones óptimas de germinación se pueden lograr disponiendo de cámara con temperatura controlada.


7

Durante el periodo de semillero es fundamental manejar correctamente las temperaturas del invernadero de producción. Se consideran niveles óptimos 20 °C para la temperatura diurna y entre 18 y 20 °C para la nocturna. [3]

Recomendaciones

Es aconsejable hacer una pequeña prueba de nascencia unos días antes de sembrar, sobre todo, en lotes de semilla recién comprados o almacenados.

Probar los sustratos nuevos. Cuando se introducen grandes partidas de sustratos, debe realizarse una prueba de nascencia antes de utilizarlos para la producción de la planta.

Manejar correctamente el sustrato. Un sustrato saturado puede asfixiar la semilla, mientras que un sustrato escaso de humedad puede necesitar riego en momento inoportuno.

Evitar riesgos durante la germinación. [2] [3]

Germinadores de semilla

La germinación de la semilla se define técnicamente como la aparición y desarrollo, a partir del embrión, de aquellas estructuras esenciales que van a dar origen a plantas formales, en condiciones favorables. El proceso de germinación se puede dividir en 4 etapas:

1) imbibición o absorción de agua por la semilla.

2) activación y síntesis de enzimas hidrolíticas.

3) división y alargamiento celular

4) presión de la radícula (o plúmula) sobre el tegumento y emergencia a través

de éste. El proceso de germinación, en cuanto a su ocurrencia y destino, es dependiente de determinados factores externos como: agua, temperatura (valores promedios y alternancias de bajas y altas temperaturas), gases (O2, CO2, etileno), luz, compuestos minerales, compuestos químicos presentes en el suelo, etc. Cuando uno o más de estos factores ecológicos no son apropiados para las semillas, a pesar de ser éstas perfectamente viables, las semillas no germinan y se dice entonces que se encuentran en un estado de quiescencia. Cuando la semilla no germina, a pesar de ser viable y exponerse a condiciones ecológicas apropiadas, se dice que se halla en estado de dormición, fenómeno que representa la ausencia total de crecimiento y es análogo al de otros propágulos como yemas, tallos, tubérculos, etc. En este caso, diversos factores endógenos, propios de la semilla, ocasionan la inhibición de la germinación de las mismas. [4]


8

Riego por pulverización

Riego por pulverización o por aspersión son similares. Aunque normalmente se usa "pulverizar" cuando se aplica algún producto químico en el agua y Aspersión cuando solo es agua. Como sea los dos sistemas consisten en regar mediante sistemas presurizados, es decir que usan la presión de una bomba para regar. Las gotas que lanzan estos sistemas son muy finas. Un ejemplo de sistemas de riego es el de tuberías en las plantaciones y tubos de dos o tres metros como el que se evidencia en la Figura. 1 y en su extremo (superior) tiene un sistema que permite salir el agua como si fuera vapor, en gotas muy finas a presión, que forman una lluvia sobre las plantas pero es muy sutil, es un buen sistema y de fácil control no causa erosión si se controla bien.[5]

Figura. 1: Sistema de pulverización. [5] 1

Cajas para plantar semillas

Para germinar las semillas se pueden utilizar multitud de recipientes reciclados Figura. 2, como por ejemplo los envases de yogur, ecológicos como las mini macetas, semilleros y discos de sustrato prensado o unos semilleros de alveolos que se pueden encontrar en cualquier tienda de jardinería o vivero. [6] El proyecto del germinador de semillas de lechuga se va a realizar para ofrecer a las personas que acuden a la Fundación Vida y Liderazgo, y deseen hacer una producción de esta hortaliza la realicen de forma tecnificada, usando el dispositivo de modo que se ejecute el proceso sin tener que permanecer pendientes durante el nacimiento de esta hortaliza, ahorrando mano de obra y constante vigilancia del cultivo en su fase inicial. Se debe tener en cuenta que allí asisten adultos y niños,


9

quienes estarán pendientes de este proceso a la hora de trasplantar las plántulas a los respectivos surcos para su desarrollo final. Las cajas para plantar semillas son de mucha importancia ya que con 3 de ellas ubicadas dentro del prototipo de germinador, se propone germinar 400 lechugas bajo las condiciones adecuadas de temperatura y humedad; estas cajas ayudan a extraer y depositar dichas semillas de una manera más sencilla ya que se pueden considerar bandejas, la unión del germinador haciendo cumplir las condiciones adecuadas a dicho conjunto de mini macetas, evitaría la pérdida de plántulas en épocas de heladas, al igual que ahogo de las mismas en condiciones de calor extremo.

Figura. 2: Caja para plantar semillas [6] 1

Raspberry

Es un computador de placa reducida, computador de placa única o computador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas.

El software que utiliza es open source, siendo su sistema operativo oficial una versión adaptada de Debian, denominada Raspbian, aunque permite otros sistemas operativos, incluido una versión de Windows 10. El diseño incluye un System on a chipBroadcom BCM2835, que contiene un procesador central (CPU) ARM1176JZF-S a 700 MHz (el firmware incluye unos modos “Turbo” para que el usuario pueda hacerle overclock de hasta 1 GHz sin perder la garantía), un procesador gráfico (GPU) VideoCore IV, y 512 MB de memoria RAM (aunque originalmente al ser lanzado eran 256 MB). El diseño no incluye un disco duro ni unidad de estado sólido, ya que usa una tarjeta SD para el almacenamiento permanente. El 29 de febrero de 2012 la Fundación empezó a aceptar órdenes de compra del modelo B, y el 4 de febrero de 2013 del modelo A [7].


10

Sensor de temperatura y humedad

El sensor DHT22 es un dispositivo que se utiliza para medir la temperatura y la humedad. A diferencia de otros sensores, este se conecta a pines digitales, ya que la señal de salida es digital. Lleva un microcontrolador interno para hacer el tratamiento de señal. Se componen de un sensor capacitivo para medir la humedad y de un termistor. Ambos sensores están calibrados por lo que no es necesario añadir ningún circuito de tratamiento de señal. Además, como los DHT han sido calibrados en laboratorios, presentan una gran fiabilidad. El DHT22 tarda 1 segundo menos que el DHT11 en tomar los datos, pero posee mayor rango en ambas mediciones como también mayor definición (el DHT11 solo mide datos exactos) El resto de sus características son similares a las de su antecesor, tanto en alimentación, consumo, conexión y hasta programación. [8]

PWM

El PWM es conocido como modulador por ancho de pulso, es encargado de modificar la cantidad de energía que se va a usar en un actuador o carga, utilizada en circuitos digitales para simular una señal analógica; son por lo general de forma cuadrada o senoidal y cambia su ancho relativo respecto al periodo, lo cual hace que su ciclo de trabajo tenga variaciones y es visto en términos de porcentaje. En la Figura 3 se puede apreciar varios porcentajes de PWM, en los que se nota que a mayor provecho de este, mejor su ciclo útil [9].

Figura 3. Porcentajes típicos usados por un PWM [9] 1

Para cambiar el ciclo de trabajo emulando, una señal análoga envía tensiones de 0 Voltios y máximo el valor de tensión de la fuente (en el caso del germinador son


11

12 Voltios), realizando la variación de velocidad adecuada a los motores que se encargan del circuito que compone la etapa de enfriamiento.

Python

Es un lenguaje de programación multiplataforma, esto quiere decir que obliga a quienes lo programan a adoptar un estilo de programación muy particular, el cual posee orientación a objetos, además de que posee una amplia cantidad de librerías, usa tipado dinámico para el manejo adecuado de memoria y tiene la ventaja de ser de código de uso gratuito para todas las personas, incluso para empresas; incluido en la Raspberry Pi3 como medio para realizar interconexión entre esta y la planta a controlar [10].

Control PID

Este control hace referencia a Proporcional, Integral y Derivativo, es un sistema usado en la industria que funciona de forma realimentada; una de sus características es que se puede ajustar para casi cualquier proceso, llevando a calcular la desviación o error de este y el valor que se desea para hacer su funcionamiento más óptimo; dentro de sus parámetros la parte proporcional depende del error actual, la integral de los errores que ha mostrado antes el proceso y la derivativa se dice que es una predicción de errores en el futuro. Para su funcionamiento cuenta básicamente con un sensor que indica el estado del sistema, el controlador que manda la señal al actuador (motores etc.) el cual realiza los cambios en el sistema para que el funcionamiento de la planta sea el adecuado [11].

DESARROLLO DEL PROYECTO

Se implementó un prototipo de germinador de lechuga automatizado para la Fundación Vida y Liderazgo la cual maneja dicho cultivo, ayudando a una mayor y mejor producción de esta hortaliza, demostrando de esta manera que existen diferentes ámbitos en los que los estudiantes de Ingeniería en Control de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas pueden incursionar. Para la realización de dicho proyecto se tuvo que realizar acciones como adecuar el espacio, para luego realizar de forma adecuada la construcción y automatización del prototipo de germinador. En la automatización se sensaron y controlaron las variables de temperatura y humedad. Adicional, se realizó una aplicación para visualizar las variables nombradas.


12

Adecuación del espacio

Antes de iniciar la construcción del prototipo del germinador de lechugas es importante tener un lugar adecuado con condiciones como: contar con energía eléctrica (red doméstica), un punto de salida de agua (para el sistema de humedad y riego) y el lugar indicado con las condiciones de iluminación natural adecuadas para que las semillas nazcan y crezcan óptimamente.

Red de energía eléctrica

Es importante contar con una red de energía eléctrica puesto que el prototipo debe realizar trabajos de forma electrónica. Se realizó la implementación de cableado para garantizar los montajes electrónicos; en este caso se usó:

● 60 metros de alambre calibre 12 ● un breaker de 20 Amperios ● tubo pvc especial para conexiones eléctricas de ½ pulgada, y un

tomacorriente (Figura 4: a y b) a) b)

Figura 4. Adecuación de la red doméstica para el prototipo de germinador.

a) alistamiento de cableado eléctrico. b) Ajuste final de toma corriente. Imágenes tomadas en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores.

1


13

Esta instalación se realizó en una longitud de 30 metros aproximadamente, sin afectar ni la planta física de la Fundación, ni tampoco cultivos cercanos al lugar donde quedó instalada dentro del vivero.

Punto de salida de agua

La salida de agua es vital para usar en el germinador, de esto depende que las semillas erupcionen, salgan las plántulas y siempre estén con la humedad requerida el cual debe estar entre un 50% y 80% [2]. En la huerta de la Fundación Vida y Liderazgo no se contaba con este punto de agua, se realizó una búsqueda de la tubería, construcción de una derivación y ubicación adecuada de esta para poder proveer del preciado líquido al prototipo de germinador de lechugas; en este caso se usó:

● 30 metros de tubería pvc para agua de ½ pulgada ● 4 codos pvc de ½ pulgada ● 1 unión de pvc de ½ pulgada ● 3 tarros de pegamento para tubería de agua ● 1 llave de paso de agua ● 1 T de pvc de ½ pulgada

En la figura 5 se puede apreciar cómo se realizó la ubicación y apertura del suelo para realizar la derivación de agua hacia el lugar indicado.

Figura 5. Ubicación de la derivación del paso de agua. 1

Imagen tomada en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores


14

En la figura 6 (a, b, c) se puede observar parte de la derivación finalizada para usar en el germinador en el sistema de riego y humedad.

a) b) c)

Figura 6. Derivación de agua para el germinador de semillas de lechuga 1

a) Punto de encuentro de derivación de agua. b y c) extensión de tubería a través de la huerta para ubicar en el lugar adecuado la punta de agua.

Imágenes tomadas en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores.

Acondicionamiento de luz

Para que haya una germinación adecuada de cualquier semilla, es importante que la luz del sol llegue de forma directa, ya que esto ayuda a un crecimiento apropiado de las plántulas; en este caso se realizó el debido cambio del techo del vivero en donde se ubica el germinador de semillas; para el cambio de este se usó:

● Plástico para vivero o invernadero, longitud 4m X 8m. ● Puntillas de ½ pulgada

Con colaboración de las personas de la Fundación Vida y Liderazgo se realizó el respectivo cambio de techo, figura 7.


15

Figura 7. Adecuación del techo para mejorar la luz. 1

Imágenes tomadas en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores.

Construcción del prototipo de germinador

El diseño más indicado para realizar el prototipo del germinador es básicamente parecido al modelo de un lote cubierto, el cual se compone de 4 paredes y una cubierta con doble caída de aguas, de las cuales una es móvil para facilitar el acceso al interior donde se ubican las semillas puestas en las cajas de germinación, Fig. 8 (a, b, c); se diseñó plano de prototipo de germinador a través del programa SketchUp Pro 2018, software de modelado 3D, se suele utilizar para hacer dibujos de arquitectura, componentes y modelos [12]. Teniendo en cuenta esta estructura, si este se ubica al aire libre previene la entrada brusca de agua en caso de lluvia. Es una estructura con una sola entrada para evitar el ingreso de aves y caracoles que posiblemente quieran consumir las plántulas.


16

a)

b) c)

Fig. 8: Plano de prototipo de germinador 1

El diseño fue implementado con acrílico de 5mm de grosor transparente, el cual mantiene dicha estructura más firme y también resistente, del mismo modo que permite la entrada de luz por todos sus lados, siendo de esta manera acogedor para las plántulas, las cuales necesitan de la luz solar para su óptimo desarrollo. También vale aclarar que el acrílico mantiene por más tiempo la temperatura, lo cual es una ventaja, puesto que no solo las plántulas están protegidas, sino que, además, se conservan de forma más agradable con respecto a un ambiente adecuado.

El área del germinador es de 1 2, superficie que podrá contener alrededor de 400 futuras lechugas en las cajas para semillas. El acrílico usado fue: ● Dos láminas de 1m x 50cm, que se utilizaron como paredes. ● Dos láminas de 1mx 55cm que se usaron para formar el techo

predeterminados


17

● Dos láminas de 1m x 70cm, de las cuales 20cm son en desnivel para hacer

la estructura en forma de casa. ● Una lámina de 99cm x 1,10m para hacer el piso, el cual tiene un desnivel

para recolectar el agua desperdiciada al momento del riego. ● Una lámina de 1m x 50cm que comprende el sistema de calefacción.

De igual manera para que esta estructura se mantenga más rígida se usaron 2m de ángulo y aproximadamente 11m divisiones para baño de aluminio. Estos ángulos al igual que las divisiones se ubican en los bordes de casi toda la estructura aclarando que la base no hace parte de este recubrimiento, ya que por la parte baja saldrán los sobrantes de agua, puesto que esta tiene un ángulo de inclinación de 15 grados; también bisagras, que hacen parte de la puerta que está ubicada en el techo de la estructura, empaque para amoldar la división para baño, tornillos, remaches, ángulos de tamaño mediano en hierro, silicona líquida, alambre dulce y dos ángulos pequeños de repisa, todo esto ubicado en una base especial de hierro la cual tiene un área de un metro cuadrado, parte de la construcción se puede apreciar en la figura 9 (a, b).


18

a) b)

Figura 9. Construcción del prototipo del germinador de semillas de lechuga. 1

a) Colocando tapa superior de acrílico b) Adaptación de bordes de aluminio en el germinador Imágenes tomadas en la Fundación Vida y Liderazgo por los autores

También hace parte de la construcción del prototipo del germinador: ● Sensor DHT 22 para detección de temperatura que está comunicado con la

tarjeta de desarrollo raspberry pi3. ● Dos motores de 12V DC, y resistencias de temperatura para el circuito de

calefacción, ubicados en la parte baja de la estructura, logrando así una

mejor dispersión de calor en conjunto con un tercer motor ubicado en la

parte superior, el cual funciona como mezclador de temperatura. ● Compresor tipo Thomas en conjunto con una manguera, pistola de pintar

con mezcla interna de presión que hacen parte del sistema de riego con

efecto de pulverización, ubicada en una esquina superior de la estructura,

ya que la salida de agua de esta da un ángulo de aproximadamente 90

grados de cobertura. Estos últimos (sensor, motores y compresor) se verán con más detalle en el desarrollo electrónico.


19

DESARROLLO ELECTRÓNICO

Una vez implementada la estructura, se da inicio a la parte electrónica la cual se divide en 4 etapas: etapa de sensado, etapa de calefacción, etapa de enfriamiento y etapa de riego y humedad.

Etapa de Sensado

Se implementó un sensor DHT 22 para capturar la temperatura y humedad, presentes en el germinador de semillas de lechuga y así de esta manera poder enviar estos datos al sistema de adquisición; lo anterior se realiza por medio de una Raspberry PI3, se encarga de tomar y visualizar los datos recibidos por el sistema de adquisición mediante el sensor y el control, además desde una LCD en la que se visualizan los datos obtenidos del sistema. Es importante destacar el bajo costo del sensor DHT 22 en comparación con otros sensores que cumplen con las mismas características, al igual que su configuración con la Raspberry que es mucho más óptima porque cuenta con su circuito de calibración incluido.

Etapa de calefacción

En este punto del prototipo de germinador, es importante tener en cuenta la etapa que garantiza la temperatura adecuada para la erupción de las semillas, ya que cuando dicha variable es muy baja (menor a 4 grados Celsius), se considera que estaría en las llamadas heladas, por lo cual es muy importante mantener el ambiente entre los 18 grados y los 23 grados Celsius; es aquí donde juega un papel importante la etapa de calefacción. Este sistema cuenta con dos resistencias de temperatura de alambre en forma de resorte alimentadas por una tensión de 120V dc, las cuales son activadas por un transistor IGBT, un zener, unas resistencias, un opto acoplador, un puente rectificador (figura 10), en comunicación con la Raspberry, la cual se encarga de enviar una señal PWM.


20

Figura 10: Esquemático del circuito de calefacción. [13]

Para mantener la temperatura adecuada se ayuda de un ventilador de 12V (uno por cada resistencia) que se encarga de distribuir el aire caliente por todo el germinador en ayuda con otro ventilador que se encuentra en la parte superior (también de 12V y que sirve como agitador para que la temperatura sea uniforme); esto cuando el ambiente esté muy por debajo de lo requerido, pero no llevando las resistencias al máximo ya que dicha temperatura puede quemar y dañar la estructura, esta resistencia se ubica en las cajas pequeñas de la parte inferior como se muestra en la figura 11.

Figura. 11: Cajas de Calefacción diseñado a través del programa SketchUp Pro 2018 [12]. 1

Diseño realizado por el autor.


21

Modelado para la etapa de calefacción

Después de garantizar que las resistencias y los ventiladores funcionan de manera adecuada, se inició la etapa de control para asegurar que la temperatura requerida sea la apropiada. Usando la Raspberry Pi3 como controlador y como método de control el llamado Ziegler-Nichols, se implementó control PID digital para obtener los puntos requeridos de temperatura y así germinar de forma óptima las semillas de lechuga.

Modelado del sistema

Para hallar la función de transferencia propia del sistema se utilizó el método de caja negra, en el cual se excita la planta con una señal a un valor fijo y se mira la respuesta del germinador, esto genera una respuesta de la planta que varía en función del tiempo como se ve en la figura 12.

Figura 12. Respuesta al escalón unitario de la planta [11].

Para la planta se realizó el modelamiento usando el sensor DHT 22 y haciendo una retroalimentación de lazo cerrado, dando un punto de referencia (set point) de temperatura, y se evaluaron aspectos del comportamiento de la calefacción como: tiempo que dura la planta en llegar a dicho punto (tiempo de estabilización) variando la temperatura que se deseaba alcanzar por el conjunto ventiladores y resistencia; este procedimiento se realizó en varias ocasiones y con distintas temperaturas de referencia para asegurar obtener el mejor modelo del sistema, se tuvo también en cuenta el ambiente externo como lo son una alta radiación solar y la ausencia de la misma. Después de observar la respuesta de la planta al aplicar un escalón unitario, se nota que esta muestra una forma de S, de esto se pueden determinar dos parámetros: tiempo de retardo L y constante de tiempo T. Teniendo en cuenta los


22

indicadores dichos anteriormente se sabe que la función de transferencia viene dada por la siguiente ecuación característica (ecuación 1).

Ecuación 1. Función de transferencia de la planta de primer orden [11].

Al realizar las pruebas se puede observar que da una gráfica de la forma planteada en la ecuación 1 la respuesta de la función de transferencia se puede encontrar en la figura 13.

Figura 13 Gráfica de función de transferencia de temperatura del germinador 1

Gráfica realizada por el autor.

Siendo el tiempo de retardo para este caso L = 32 s, se evidencia que el tiempo de estabilización del sistema es t = 422,770167 s; estos valores son promedio, se obtuvieron luego de realizar varias veces la misma prueba; una vez hallado este valor t, se calcula la quinta parte la cual es llamada Tau (T) de la siguiente manera:

5T = L - t = 387,738202 segundos

5T = t

T = t /5 = 387,738202 / 5

Constante de tiempo T = 79,3202802 segundos,


23

Teniendo en cuenta que el comportamiento de la planta es en forma de S, este comportamiento se aproxima a un sistema de primer orden, la función de transferencia de salida C(s) con respecto a la entrada U(s) usa la ecuación (1). Reemplazando los valores de retardo L y la constante de tiempo T en la ecuación (1), se llega a la ecuación (2).

Ecuación 2. Función de transferencia de la planta germinadora

Control para la etapa de calefacción

Para la planta (germinador de semillas) se decidió usar un control tipo PID y debido a que cumple con las características de una función de primer orden con tiempo de retardo y forma semejante a una S, se pueden hallar los valores de las constantes proporcional, integral y derivativa con el método de Ziegler-Nichols el cual propone un control como el que se aprecia en la siguiente figura 14.

Figura 14. Esquema de control PID de una Planta [11].

Para ello Ziegler-Nichols proponen unas ecuaciones para cálculo de constantes basados en la tabla 1.


24

Tabla 1. Regla de sintonía de Ziegler – Nichols [11] 1

Teniendo en cuenta que el control que se va a implementar es de tipo PID y que ya se conocen los valores de T y L, se aplicaron las reglas de sintonía encontrar las constantes Kp, Ti, Td, las cuales están en la parte baja de la Tabla 1, aplicando dichas ecuaciones propuestas por Ziegler - Nichols quedaron de la siguiente forma:

Kp = 1.2(T/L)

Kp = 1.2 (79,3202802 / 32)

Kp = 2.974510 Este valor Kp hace alusión a la constante proporcional, a continuación se halla la constante integral Ti:

Ti = 2*L

Ti = 2 * 32

Ti = 64 Ahora se halla la constante de sintonización Td o derivativa:

Td = 0.5 * L

Td = 0.5 * 32

Td = 16

Después de calcular estos valores de sintonización (Kp, Ti, Td) y teniendo en cuenta que la función de transferencia se halló en tiempo continuo, ahora se procede a realizar la discretización de la señal, hallar tiempo de muestreo y


25

realizar el código respectivo puesto que el control se realizó de forma digital; siendo así, el PID puede expresarse como en la ecuación 3 [14] [15].

Ecuación 3. Función de transferencia para PID en tiempo discreto [15]

Donde también se puede expresar como en la ecuación 4.

Ecuación 4. Fórmulas para hallar constantes a, b, c digital [15]

Siendo a0 la constante proporcional, b la constante que acompaña al integrador y c la constante derivativa y donde T para este caso significa tiempo de muestreo T = 0.75, el tiempo que toma la Raspberry en adquirir el dato del sensor y mostrarlo en pantalla, esto es importante porque el tiempo de muestreo tiene en cuenta el tiempo de máquina propio de la Raspberry. Se realizan los cálculos de dichas constantes usando las fórmulas de la ecuación 4 para configurar el PID digital:

a0 = 2.974510

b = (2.974510 * 0.75) / 64

b = 0.03485

c = 63.45408 Una de las formas más típicas de configurar dicho controlador de forma práctica es en paralelo (figura 15).


26

Figura 15. Configuración de PID en paralelo. [16] 1

Implementación del controlador digital PID en la Raspberry Pi3

Para la realización del código fuente se utilizó en la Raspberry Pi3 con el programa Python, en el cual se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones preliminares:

1. Control realizado por una señal PWM proporcional a la señal generada del controlador [16]

2. Circuito IGBT con su respectiva adecuación al sistema de germinación. Recordando que es un sistema retroalimentado, se toma la señal deseada y se resta de la señal actual, esto da una variable que se llama error, sobre este valor se aplica el control. Teniendo en cuenta lo anterior, el código para el PID queda de la siguiente forma:

Control proporcional

El control proporcional se maneja como una constante que es multiplicada por el error.

proporcional = error * kp*10

Control integral

Basado en que la integral es una serie de sumas sucesivas en el código se maneja de la siguiente forma:


27

integral = (ki*error) +integral0

Donde integral 0 es el valor inmediatamente anterior de integral, por ello si se mantiene durante mucho tiempo este control como en este caso ya que se está controlando temperatura se debe implementar un control de windup.

Control de windup

Son ajustes que se hacen en el controlador integral donde se reinicia, para luego tratar de llegar a el valor deseado, durante este proceso la idea es evitar que el término integral se acumule por encima o por debajo de los límites predeterminados [17]; el código queda de esta manera:

if integral > 80: integral = 0

Control derivativo

Como su nombre lo indica son las restas de los errores, dentro del código se puede apreciar de esta manera:

derivativo = (error -error0)*kd

Etapa de enfriamiento

En esta etapa se tuvo en cuenta que la temperatura debe estar estable en 20° Celsius para que de esta manera las semillas de lechuga presentan una germinación óptima y más acelerada. La etapa de enfriamiento cuenta con dos celdas de Peltier adaptadas a un disipador de calor y un ventilador, estos ayudan a prevenir que una cara de la celda de Peltier no llegue a una temperatura elevada; la cara de la celda que genera frío va acoplada a una U metálica que hace que el aire circule por este ducto y pase por la celda de Peltier para que la enfríe y de esta manera mantenga la temperatura que requiere la planta donde se están germinando las semillas de lechuga. La imagen de la estructura que se encarga de enfriar la temperatura de la planta se puede evidenciar en la figura 16.


28

Fig. 16: Estructura para etapa de enfriamiento diseñado a través del programa SketchUp Pro 2018 [12].

Control para la etapa de enfriamiento

Para la etapa de control del sistema de enfriamiento de la planta se debe realizar una nueva función de transferencia debido a que como se mostró y explicó anteriormente el actuador es distinto por ello realizando el procedimiento explicado anteriormente en donde excitamos el sistema con una señal paso y se observa la siguiente función de transferencia de la figura 17.


29

Figura 17. Gráfica de función de transferencia del germinador para sistema de enfriamiento. 1

Gráfico realizado por los autores

Siendo el tiempo de retardo para este caso L = 75 s, se evidencia que el tiempo de estabilización del sistema es t = 516,820250 s; estos valores son promedio, y al igual que en el caso de la calefacción se obtuvieron luego de realizar varias veces la misma prueba; una vez hallado este valor t, se calculó la quinta parte la cual es llamada Tau (T) de la siguiente manera:

5T = L - t = 441,82025 segundos

5T = t

T = t /5 = 441,82025 / 5

Constante de tiempo T = 88,3405 segundos,

La función de transferencia teniendo en cuenta la ecuación 1 queda como se muestra en la ecuación reemplazada (ecuación 5)

Ecuación 5. función de transferencia para enfriar el prototipo de germinador.

Ecuación hallada por los autores


30

Se realizó por medio de un controlador PID; la sintonización de los parámetros, para que este cumpla con las especificaciones que se requieren, se hizo con el método de Ziegler-Nichols que se basa en dar valores a Kp, Ti y Td, dichas variables de manera consecuente son: ganancia proporcional, tiempo integral y tiempo derivativo. Por medio de una señal paso se evidencia la respuesta de la planta y si la respuesta de la planta muestra una curva con forma de S se puede utilizar la regla de sintonía de Ziegler-Nichols basada en la respuesta de la señal paso o escalón; los valores hallados basados en la tabla 1 para el sistema de enfriamiento fueron:

Kp = 1.4134

Ti = 150

Td = 37.5 Luego de hallar estos valores, se hallaron los valores equivalente para tiempo

discreto a0 , b, c, los cuales dieron:

a0 = 1.4134

b = 0.007067

c = 70.67

Etapa de humedad y riego

Este punto es importante para el germinador y para las semillas de lechuga puesto que de la humedad depende la erupción adecuada de estas, teniendo conocimiento de que el porcentaje al que debe estar mojado el sustrato tiene un rango entre el 50% y el 80% para garantizar el proceso de germinación y crecimiento adecuado de las plántulas de lechuga. Para el sistema que compone la etapa de humedad en el prototipo de germinador de semillas de lechuga se usó:

● 3 metros de tubo de CPVC de ½ pulgada (figura 18) ● Una motobomba usada en fuentes ornamentales con alcance máximo de 2

metros de altura ● Un tanque de contención de agua con capacidad de 5 galones


31

● 3 codos para tubería CPVC de ½ pulgada ● 1 tapón para tubería CPVC de ½ pulgada

Figura 18. Algunos de los componentes usados en la etapa de humedad. 1

Tubería CPVC de ½ pulgada [18].

Dentro del desarrollo del diseño para la etapa de humedad, cabe aclarar que al tubo CPVC que se encuentra en la parte interna del germinador se le hicieron varios orificios pequeños por donde sale el agua a presión (figura 19), para así mojar el sustrato y también es de la misma forma con las semillas y plántulas de lechuga.

Figura 19. Tubería blanca de CPVC colocada en el germinador. 1



32

El agua sobrante cae de retorno al tanque en donde la motobomba la vuelve a utilizar, esto debido al ángulo de inclinación que tiene la estructura en la base de 15 grados, además del uso de una canal que está ubicada en la parte inferior del germinador y que está interconectada al tanque, los cuales sirven para hacer el retorno del líquido, ahorrando y re usando un 60% del agua inyectada al germinador (figura 20), esta etapa funciona con un control ON/OFF.

Figura 20. Motobomba dentro del tanque y retorno de agua. 1


Control de humedad y riego

Para el germinador de semillas en esta etapa se decidió realizar un control tipo ON / OFF teniendo en cuenta que los niveles de humedad normalmente deben ser mínimo de un 80% por lo cual se tomó como set point este valor, variable que ha sido medida con el sensor DHT22; el sistema de control se activa cuando la humedad en el ambiente es menor a esa cantidad; realizando de esta manera un salto diferencial en el cual lo que se pretende es exagerar el set point para el mecanismo de encendido y apagado, un sistema de control ON / OFF se aprecia en la figura 21 [11].


33

Figura 21. Diagrama de un control ON / OFF [11].

Implementación del control On / Off en la Raspberry Pi3

Para la realización del código fuente se utilizó en la Raspberry Pi3 con el programa Python, en el cual se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones preliminares:

● Uso de un relé para la activación de la motobomba conectado por medio del código de Python implementado en la Raspberry Pi3 (figura 22)

● Implementación adecuada de la tubería y retorno de agua (como ya se pudo observar anteriormente en las figuras 19 y 20)

● Uso del sensor DHT22 el cual sirve para temperatura y humedad

Figura 22. Conexión entre la Raspberry y el relé para control de humedad [19].

Teniendo en cuenta lo anterior, el código quedó de la siguiente manera:

if humidity < 80 and espera > 22:


34

Si la humedad es menor a 80% y han pasado 22 segundos de espera Raspberry envía la señal de activación de la motobomba.

GPIO.output(17, GPIO.LOW)

if espera > 25:

Debido al retardo propio del sensor y por la ubicación del mismo se rocía por un tiempo de 3 segundos y se espera otros 22 segundos a que la humedad se estabilice.

espera= 0

GPIO.output(17, GPIO.HIGH)

if humidity > 80:

Cuando la humedad supere el nivel deseado se apaga completamente la señal de la motobomba.

Interfaz de usuario

La interfaz de usuario es importante ya que permite la comunicación que tiene el usuario con el germinador de semillas de lechuga, siendo un entorno amigable el cual permite monitorear de forma adecuada que la temperatura sea la correcta, al igual que la humedad esté adecuada para el proceso de la erupción y crecimiento de las plántulas. Dicha interfaz se realizó en código Python con la Raspberry Pi3, permitiendo la visualización por medio de una pantalla LCD de 5 pulgadas (figura 23) y los comandos serán realizados por medio de un teclado pequeño el cual sirve para dar los parámetros ya mencionados anteriormente.


35

Figura 23. Imagen de pantalla LCD 5 pulgadas para Raspberry Pi3 [20].

Para esta interfaz de usuario Python ofrece una herramienta que se puede instalar, esta es la biblioteca Tkinter, la cual está diseñada exclusivamente para este fin permitiendo la interacción de usuario de una forma más amigable. En el código se configuro el tamaño de la ventana ubicación de la misma manera color de fondo y contenido, el cual quedo de la siguiente manera: opcion1= Label(text="temperatura deseada: ",

font=("Arial",16), fg="blue").place (x=10,y=120)

De la misma forma se configuraron labels, botones y caja de texto: from Tkinter import *

root= Tk()

root.title("Control Germinador")

root.geometry( "720x1300+0+0")

En la parte superior se puede observar configuración del título y tamaño del mismo. Ahora se muestra como se implementó una imagen (escudo de la Universidad Distrital), este código quedó de la siguiente forma: imagen = PhotoImage(file="logo.gif")

mostrarImg =Label(root, image= imagen,width =300,height =


36

200).place(x=10,y=300)

También se colocó los labels que incluyen: nombres, clases de variables y letra principal que no es modificable en el código, lo cual quedó así: etiqueta = Label(text="GERMINADOR DE SEMILLAS",

font=("Arial",32), fg="red").place (x=120,y=10)

opcion1= Label(text="temperatura deseada: ",

font=("Arial",16), fg="blue").place (x=10,y=120)

opcion2= Label(text="humedad deseada: ", font=("Arial",16),

fg="blue").place (x=10,y=170)

muestra1= Label(text="temperatura actual: ",

font=("Arial",16), fg="green").place (x=450,y=120)

muestra2= Label(text="humedad actual: ", font=("Arial",16),

fg="green").place (x=450,y=170)

variable1= StringVar()

variable2= StringVar()

campo = Entry(root,

textvariable=variable1).place(x=250,y=125)

campo2 = Entry(root,

textvariable=variable2).place(x=250,y=175)

nombres= Label(text="Realizado por : ",

font=("Arial",10)).place (x=400,y=350)

nombres1= Label(text="Heiler Vladimir Garcia Quevedo ",


nombres2= Label(text="Luis Alfredo Romero Cabra",


Dentro del código van incluidos botones los cuales permiten el inicio y parada del proceso, las líneas quedaron de esta forma: boton = Button(root, text="Comenzar",

font=("Verdana",10),command=funcion,fg="white",background="gr

een").place(x=100,y= 250)

boton2 = Button(root, text="Finalizar",

font=("Verdana",10),fg="white",background="red").place(x=450,

y= 250)

Teniendo en cuenta todo lo anterior en conjunto quedo en la pantalla LCD de 5 pulgadas una imagen como lo muestra la siguiente figura (figura 24), la cual está


37

en la fase de inicio de la aplicación para configurar y activar el prototipo de germinador de semillas de lechuga.

Figura 24. Imagen de Interfaz de usuario iniciando el programa. 1


RESULTADOS

El sensado de la temperatura se validó con el termómetro de 8” de marca Brixco de alcohol (instrumento usado como patrón, cuenta con certificado de calibración lo cual lo hace muy confiable), en donde el DHT 22 mostró un error promedio de 0.521 con respecto a la medición del termómetro, como se puede apreciar en las medidas tomadas que se muestran en la tabla (2).

Temperaturas tomadas por los dos elementos en ºC

Termómetro Sensor DHT22

19 18,9

25 24,7

26 25,8

28 27,9

Tabla 2. Comparación entre termómetro Brixco y el sensor DHT22. 1

Datos tomados por el autor.


38

Al culminar el proyecto se pudo observar que el germinador de lechugas tiene un sistema de automatización el cual permite unos estándares de humedad y temperatura óptimos para un adecuado crecimiento de la Lactuca Sativa en la Fundación Vida y Liderazgo, ahorrando así tiempo en el cuidado de la germinación de las plantas de lechuga y garantizando un porcentaje alto en el desarrollo de las mismas. Dicho germinador será estructurado de forma aislada para que sea más sencillo mantener las variables de temperatura y humedad, al igual que se realiza una monitorización básica de estas por medio de una pantalla y el sistema Python usado a través de la Raspberry.


39

CONCLUSIONES

1. La construcción del prototipo de germinador de semillas de lechuga

garantiza el aislamiento de las plántulas con respecto al medio ambiente, lo cual es bueno ya que evita que ciertos depredadores de ellas diezmen su producción.

2. El prototipo de germinador de semillas de lechuga es una forma de darnos cuenta que es posible mezclar la tecnología con la parte agrícola y aunque en su construcción y adecuación fue un poco complicado desarrollarlo, pudimos ver que se pueden aplicar las técnicas de control aprendidas en la academia de una forma adecuada.

3. Se espera aportar al crecimiento en el aspecto de germinación de semillas de lechuga en la industria nacional, proponiendo una solución cómoda y asequible, adoptando una posición de trabajo constante y un compromiso por emprender la investigación que conduzca a nuevos desarrollos para este campo.

4. Se incentiva a las personas que laboran en la Fundación Vida y Liderazgo a la enseñanza y aprendizaje en aplicaciones de germinación de lechuga utilizando un germinador automatizado, facilitando la observación y asimilación de las técnicas que se utilizan en gran parte de las industrias de siembras de semillas y en la interpretación de datos y registros que se dan de este proceso de germinación.

5. La automatización del germinador de semillas de lechuga, hace que sea más independiente el proceso de germinación y también hace que las personas de la Fundación Vida y Liderazgo se sientan más a gusto con el uso de la interfaz ya que esto les garantiza la visualización de los parámetros de humedad y temperatura puesto que cumplen con unas mejores condiciones durante el proceso de germinación.


40

RECOMENDACIONES

Teniendo en cuenta que el prototipo de germinador para semillas de lechuga se automatizó y se desarrolló en la Fundación Vida y Liderazgo se hacen las siguientes recomendaciones:

● Al ser un prototipo realizado con acrílico es recomendable mantener el aseo de dicha estructura ya que esto permite una mejor entrada de la luz solar, al igual que una mejor preservación del germinador.

● Se puede agregar un sistema fotovoltaico para que el germinador de semillas de lechuga sea autónomo ayudando así al medio ambiente.

● Teniendo en cuenta que el prototipo de germinador de lechuga fue diseñado con un controlador PID, también es posible a futuro realizar otro tipo de controlador más robusto.

● A futuro se le pueden realizar mejoras a la estructura en la parte del sistema de riego (humedad), mejorando los ductos de retorno del agua, al igual que utilizando una motobomba más poderosa para optimizar el proceso.

● Es indispensable realizar una capacitación adecuada para las personas que hacen parte de la Fundación Vida y Liderazgo, para usar de forma correcta el prototipo de germinador de semillas de lechuga.


41

REFERENCIAS

[1] «La lechuga | Características, beneficios, cultivo, propiedades». [En línea]. Disponible en: https://www.flores.ninja/la-lechuga/. [Accedido: 12-mar-2017]. [2] B. S.L, «Cómo se produce la germinación de las semillas», http://www.botanical-

online.com/germinacion.htm. [En línea]. Disponible en: http://www.botanical-online.com/germinacion.htm. [Accedido: 12-mar-2017]. [3] «Introducción: - tp-15_germinacion.pdf». [En línea]. Disponible en: http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/fisiologiageneral/images/sampledata/parks/practicos/tp-15_germinacion.pdf. [Accedido: 12-mar-2017]. [4] «- 271.pdf». [En línea]. Disponible en: http://www.serida.org/pdfs/271.pdf. [Accedido: 12-mar-2017]. [5] «Riegos en Cultivos: Riego Por Pulverizacion». [En línea]. Disponible en: http://riegosencultivos.blogspot.com.co/p/riego-por-pulverizacion.html. [Accedido: 25-mar-2017]. [6] «Sembrar: ¿Cómo hacerlo? - La Caja de Semillas». [En línea]. Disponible en: http://www.lacajadesemillas.com/escuela-de-cultivo/sembrar-como-hacerlo-25. [Accedido: 25-mar-2017]. [7] «Raspberry Pi - Wikipedia, la enciclopedia libre». [En línea]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi. [Accedido: 12-mar-2017]. [8] «DHT22 Humidity & Temperature Sensor - dht11.pdf». [En línea]. Disponible en: http://www.micropik.com/PDF/dht11.pdf. [Accedido: 12-mar-2017]. [9] “Modulación por ancho de pulso (PWM),” Arduino UTFSM, 21-May-2014. . [10] «Python - Wikipedia, la enciclopedia libre.» [En línea]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Python. [Accedido: 06-Oct-2018]. [11] «Katsuhiko Ogata-Ingeniería de Control Moderna-Pearson (2010).pdf». Google

Docs [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 24 septiembre 2018]. Disponible en: https://drive.google.com/file/d/1PLVuEIhP2O9dL4Wp79QKg-Jn0cIok6M4/view. [12] «Sketchup Pro 2018 ▷ Español 64 Bits | Mega ↓ Arquitectura Pura», ARQUITECTURA PURA, 15-nov-2017. . [13] A. E, «AC dimming with PWM and Arduino», Arduino, ESP8266 & Raspberry Pi

stuff, 25-jul-2015. [14] «Transformada de Laplace y Transformada Z - Monografias.com.» [En línea]. Disponible en: https://www.monografias.com/trabajos94/transformada-laplace-y-transformada-z/transformada-laplace-y-transformada-z.shtml. [Accedido: 02-Oct-2018]. [15] «guia-5.pdf» [En línea]. Disponible en: http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/control-digital/2014/i/guia-5.pdf. [Accedido: 04-Oct-2018]. [16] «Microsoft Word - UNA MANERA FÁCIL DE IMPLEMENTAR UN CONTROLADOR DIGITAL PID EN UN MICROCONTROLADOR PIC PARA DESARROLLO DE APLIC - MTODOB~1.PDF.» [En línea]. Disponible en:


42

http://www.edutecne.utn.edu.ar/microcontrol_congr/industria/MTODOB~1.PDF. [Accedido: 04-Oct-2018]. [17] «Integral windup,» Wikipedia. 01-Jun-2018. [En línea]. Disponible en: https://en.wikipedia.org/wiki/Integral_windup [Accedido: 06-Oct-2018]. [18] «Tubería Cpvc 1/2″ – amferreteria.» [En línea].Disponible en: http://amferreteria.com/producto/tuberia-cpvc-12/.[Accedido: 06-Oct-2018]. [19] «Controlling a fan on a relay with python - Raspberry Pi Stack Exchange.» [En línea]. Disponible en: https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/32129/controlling-a-fan-on-a-relay-with-python. [Accedido: 07-Oct-2018]. [20] «Raspberry Pi LCD Display w/touch [Size].» [En línea]. Disponible en: https://www.electrodragon.com/product/raspberry-pi-5-hdmi-lcd-display-wtouch/. [Accedido: 07-Oct-2018].

tabla de contenido -...

Documents