Automatizacion de riego por goteo

[pic 1][pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Presentan:

Arturo López Flores

Carlos Ignacio Solís Cante

Berrios Misael del Castillo

  Dirigidos por: Mtro. Rafael Rojas Rodríguez

 SEP-DIC 2014

1.- RESUMEN

El riego por goteo fue nombrado así en Israel en 1959. En esta tecnología, la humedad y temperatura de las plantas es monitoreada y controlada. El agua es muy preciada para todos los humanos, así como para las plantas, árboles. La mayor suma de agua fresca es utilizada por la industria agricultura para el riego. Usando el riego por goteo el agua va a ser mantenida a un constante nivel, el agua va a llegar a las raíces gota por gota [1]. Esto es muy importante, porque puede asegurar la supervivencia de las plantas. El agua puede ser aplicada en un único punto de la superficie de la tierra, a través de un sistema de válvulas, tuberías y emisores o tubos con aberturas continuas, o espaciadas equitativamente que descargan el agua por gota a la vez [2]. Si el campo de es irrigado en gran medida con agua, hay probabilidades de la planta muera, debido al exceso de agua. El agua además podría deslavarlas durante la irrigación, si es liberada al mismo tiempo con demasiada fuerza. En la contraparte si hay insuficiente agua, entonces además hay probabilidades de que las plantas mueran por falta de agua. [3]

2.- OBJETIVO

Diseñar un sistema automático de riego por goteo utilizando un microcontrolador Microchip 18F4550 y una implementación económica.

El microcontrolador actuará en tiempo real usando una retroalimentación, para el monitoreo y control eficiente de las actividades del sistema automático de riego por goteo.

Será un control ON/OFF para la apertura de las válvulas de riego en el momento adecuado, independientemente de la disponibilidad de la mano de obra.

3.- INTRODUCCIÓN

El uso de los sistemas de riego por goteo tiene muy buena aceptación entre las huertas especialmente la de aguacates, aunque el sistema puede implementarse en distintos tipos de cultivos. Hay muchas piezas de equipamiento requeridas como mangueras de plástico, tuberías, reguladores de presión, emisores, tanques fertilizadores, filtros. Uno de las cosas más importantes, es el filtro. Los parámetros más importantes a tomar en consideración son humedad, temperatura, humedad en la tierra, intensidad de la luz. [1]

El uso del microcontrolador 18F4550 cuenta con 32kb de memoria flash, 2 puertos de PWM, 13 canales de conversión analógico/digital con resolución de 10 bits [4]. Sensores son instalados en la zona de raíces, en suelo no perturbado. Un sensor de humedad de suelo, es un sensor de conectado al sistema de control que mide la humedad del suelo contenido en la zona activa de la raíz. El sensor de humedad puede reducir la aplicación de irrigación por un 50%. El ahorro de agua ha sido medido entre un 5% y un 88% durante el tiempo de irrigación. La colocación de los sensores se sitúa a una distancia de al menos 5 pies de las bajadas para evitar las zonas de alta humedad. El sensor no va a ser dañado por temperaturas de hasta -40 ˚ C; es seguro dejar el sensor en el suelo todo el año para su instalación permanente. Estos sensores son enterrados en la tierra a una profundidad necesaria. Una vez que el suelo ha llegado al nivel de humedad deseado, los sensores enviarán una señal al micro controlador para apagar los relevadores, los cuales controlan las válvulas. RTD como el PT 100 puede ser usado como un sensor de temperatura. [5]

3.1 ¿Por qué usar riego por goteo?

• Es fácil de instalar y fácil de usar
• Fertilizar las plantas directamente a través del sistema de goteo.
• Ahorra el 20 – 80 % de agua y facturas de fertilizante.
• Control de crecimiento, regando sólo cuando es necesario.
• Cada planta puede ser regada de forma individual.
• Se protegen las propiedades de los suelos de los efectos de la erosión.
• Se reduce la población de intrusos, como caracoles.
• Se tienen plantas de crecimiento más rápido, además de saludables. [6]

4.- ELEMENTOS CLAVE EN EL DISEÑO DEL MODELO MECÁNICO

1. Flujo: El caudal volumétrico puede ser medido en la salida del suministro de agua con un par de galones y un cronometro.
2. Presión (La fuerza de empuje al fluido): Muchos de los productos operan mejor entre 20 y 40 libras de presión.
3. Suministro de agua y calidad: El agua de la ciudad y de pozo son fáciles de filtrar para los sistemas de riego por goteo. El agua proveniente de tanques o foso tienen necesidades especiales de filtrado. La calidad y la fuente de agua dictarán el tipo de filtros necesarios para el sistema.
4. Tipo de suelo y estructura de las raíces: El tipo de suelo va a dictar el cómo va a ser la irrigación. Suelos arenosos requieren que el espacio entre los emisores sea menor, debido a que el agua se filtra en vertical a una velocidad rápida y lenta en sentido horizontal

[pic 7]

[pic 8]

Concepto de un sistema moderno de riego         

Los métodos de riego convencionales como aspersores, sistemas de alimentación de tipo de inundación generalmente mojan las hojas inferiores y el tallo de las plantas. Toda la superficie del suelo es saturado y con frecuencia se queda mojado mucho tiempo después de que se complete la irrigación. Tal  condición promueve las infecciones por hongos del moho de la hoja. Los métodos de tipo de inundación consumen gran cantidad de agua y el área  entre hileras de cultivo permanece seca y recibe la humedad de la lluvia sólo incidental. El agua se suministra con frecuencia, a menudo  todos los días para mantener la condición de humedad del suelo favorable y evitar el estrés hídrico en la planta con el uso adecuado de los recursos del agua.

...