Diseño e implementación de un sistema de control basado en Arduino para la automatización de invernaderos orientados a la agricultura familiar

Reyes Luján Ghersi, Bryan Anthony

Diseño e implementación de un sistema de control basado en Arduino para la automatización de invernaderos orientados a la agricultura familiar

dc.contributor.advisor	Siles Nates, Fernando David
dc.contributor.author	Reyes Luján Ghersi, Bryan Anthony
dc.date.accessioned	2024-08-02T20:18:57Z
dc.date.available	2024-08-02T20:18:57Z
dc.date.issued	2024-07-12
dc.description.abstract	Los invernaderos son un método de cultivo en el que se aprovecha al máximo el espacio y rendimiento de un cultivo. Para las personas que basan su economía en la agricultura familiar, un invernadero supone una fuente extra de ingresos, pero en la mayoría de los casos el manejo de estos es enteramente manual, por lo que no se aprovecha al máximo las ventajas de este tipo de cultivo. Cuando un agricultor familiar quiere automatizar su cultivo se encuentra que los costos de implementar un sistema de control son muy altos, debido principalmente por el controlador y la red de sensores. Este proyecto tuvo como objetivo diseñar e implementar un controlador basado en la placa Arduino que imite el comportamiento de las entradas y salidas digitales discretas un PLC industrial para pilotar una red de control con elementos económicos y de fácil acceso al mercado local. La implementación de este sistema de control basado en Arduino demostró que, mediante el refuerzo de la placa con elementos de protección, es posible controlar el cultivo en un invernadero orientado a la agricultura familiar. Se identifico, además, una reducción considerable del tiempo que se debe dedicar al cultivo, por otro lado, la inversión económica para este sistema fue de S/. 1354.10 que comparado con un sistema industrial básico que tiene un costo base de S/. 4019 supone un ahorro considerable por lo que se concluye que es viable implementar este sistema de control y es una alternativa a un PLC industrial. En el Capítulo I, se detalla la problemática de la investigación, la cual consiste en el planteamiento del problema, objetivos, interrogantes, justificación, alcances, limitaciones, antecedentes, hipótesis y variables de investigación. En el Capítulo II, se describe el marco teórico con todos los conocimientos requeridos para el desarrollo de la investigación como definiciones de agricultura familiar, cultivos en invernadero, parámetros de control de cultivo, elementos de un sistema de control, etc. En el Capítulo III, se presenta el desarrollo del diseño e implementación del sistema de control, el cual consiste en la selección de la estrategia de control, selección del núcleo del controlador, diseño del controlador con todos los circuitos de protección, selección de vi los sensores de humedad ambiental, temperatura ambiental y humedad de suelo; integración de la red de sensores y actuadores al controlador con sus respectivos diagramas de circuitos de control y fuerza, implementación de la estrategia de control mediante programación del controlador y puesta en marcha del sistema en el invernadero. En el Capítulo IV, se presentan los resultados de la investigación en los que se describe el funcionamiento del sistema implementado, el comportamiento del cultivo con la automatización de invernadero, se presenta la medición del tiempo y esfuerzo que se ahorra con el sistema de control y el costo total de la implementación haciendo una comparativa con lo que costaría un sistema industrial. Finalmente se presentan las conclusiones de la investigación en las que comprueba el cumplimiento de los objetivos de la tesis y por ultimo las recomendaciones para trabajos futuros en base a esta investigación.
dc.format	application/pdf
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12920/13933
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.publisher.country	PE
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	es_ES
dc.source	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.source	Repositorio de la Universidad Católica de Santa María - UCSM	es_ES
dc.subject	Sistema de control
dc.subject	Automatización de invernaderos
dc.title	Diseño e implementación de un sistema de control basado en Arduino para la automatización de invernaderos orientados a la agricultura familiar
dc.type	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni	46292714
renati.advisor.orcid	0000-0002-7732-6012
renati.author.dni	70004440
renati.discipline	713096
renati.juror	Mestas Ramos, Sergio Orlando
renati.juror	Quispe Ccachuco, Marcelo Jaime
renati.juror	Cuadros Machuca, Juan Carlos
renati.level	https://purl.org/pe-repo/renati/nivel#tituloProfesional
renati.type	https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.discipline	Ingeniería Mecánica, Mecánica Electrica y Mecatrónica
thesis.degree.grantor	Universidad Católica de Santa María.Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales	es_ES
thesis.degree.name	Ingeniero Mecatrónico