REVISTA
JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA
En el camino de la investigación
Desarrollo de un prototipo de sistema
de riego automatizado para zonas
urbanas de la ciudad de Cuenca
Eduardo Sebastián Sánchez Cordero y Marco Vinicio Jr. Sarmiento Añazco
Eduardo Sánchez Cordero
, Soy estu-
diante de la Unidad Educativa Técnico Sale-
siano, sigo la especialidad de Mecatrónica,
estoy cursando el Tercer Año de Bachillerato,
nací el 14 de febrero del 2003, pertenezco
a la selección de futbol del colegio, pero mi
preferencia siempre serán los estudios. Mi
mayor pasión es estar en familia y amigos.
Marco Sarmiento Añazco
, Soy estu-
diante de la Unidad Educativa Técnico Sale-
siano, sigo la especialidad de Mecatrónica
y en este momento me encuentro cursando
el tercer año de Bachillerato, nací el 20 de
marzo del 2002, formo parte del Tecni Club
y de la selección de fútbol de mi colegio.
Tengo un gran apego a lo investigativo y lo
que más me gusta es pasar tiempo con las
personas que me rodean.
Resumen
Nuestro proyecto está conformado por varias estruc-
turas tanto en el hardware como una electroválvula,
un soporte, motor paso a paso, etc. y su software
efectuado con Visual Basic y Arduino, esto con el
objetivo de crear un sistema de riego ya sea a escala
pequeña para un jardín en el patio de una casa hasta
zonas extensas que conforman los regadíos de maizales,
áreas verdes de colegios, etc. El prototipo de sistema
de riego automatizado se realizó por ser práctico para
las personas, dando comodidad en el hogar puesto que
no se tendría que hacer un mayor esfuerzo por salir
y regar sus plantas ya que lo harían mediante una
aplicación. La idea surge a partir de la observación
de cultivos y plantas marchitadas por falta de agua,
esto normalmente se da por la falta de tiempo que se
tiene en el día a día o por no recordar la presencia
de las plantas. Como se especificó en el punto uno,
nos hemos enfocado en zonas domésticas, es decir, a
escalas pequeñas como jardines, áreas de trabajo, de
oficina, etc. La funcionalidad se basa en poder regar
plantas en un determinado tiempo, en nuestro caso
hemos incluido la función de escoger cuanta canti-
dad de agua se desea regar. La cantidad de agua se
relaciona con la cantidad de tiempo que se mantiene
abierta la electroválvula.
Palabras clave:
Riego, plantas, control, desarrollo
productivo.
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En el camino de la investigación 39
1. Explicación del tema
La funcionalidad se desarrolló mediante un Arduino, el
ingreso de los datos era mediante la aplicación Visual
Basic en donde podía poner un determinado tiempo
para regar las plantas, en nuestro caso hemos incluido
la función de escoger la cantidad de agua que se desea
regar. Ésta última operación tiene que ser estudiada
con la cantidad de mililitros que salen por segundo al
mantener abierta la electroválvula.
“Las plantas para poder vivir necesitan de casi los
mismos elementos que los seres humanos, si se les eli-
minara tan sólo uno de ellos, mueren. Estos elementos
son: tierra, aire, agua y luz” (Matute, 2015, pág. 1).
Este es uno de los factores que nos ha impulsado a
crear dicho proyecto ya que también se debe tener en
cuenta la población que podría beneficiarse de nuestro
producto, así como familias, empresarios, agricultores,
etc.
Los materiales a utilizar fueron escogidos cuida-
dosamente ya que al hacer un estudio adecuado de lo
que necesitábamos debíamos saber el funcionamiento
de cada aparato o elemento que se iba a comprar,
aparte se hicieron bocetos que ayudaron en la cons-
trucción del proyecto. Los materiales utilizados en la
maqueta se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1. Materiales utilizados en la maqueta
Materiales Precio
Electroválvula $8.00
Abrazaderas $0.25
Manguera (metro) $1.00
Adaptador de manguera $0.50
Sensor de humedad para tierra $9.50
LCD $7.50
Módulo relé $7.00
Motor paso a paso $5.00
Driver $2.50
Arduino $14.50
Comenzamos a ver el funcionamiento de cada uno
de los aparatos y cómo funcionaban en conjunto, decidi-
mos crear el primer prototipo de la funcionalidad de
la electroválvula junto con el relé, debemos especificar
que este módulo estaba siendo controlado mediante
el Arduino y Visual Basic, los primeros resultados
fueron los esperados y conseguimos hacer funcionar la
electroválvula por primera vez.
Figura 1.
Conexión de la electroválvula, Arduino y relé.
Elaboración propia
El movimiento del motor se consiguió con el Driver
que es un elemento de la mecánica que “sirve prin-
cipalmente para tener el control de los motores, este
es compatible con cualquier elemento electrónico que
permita un flujo mayor a 5 voltios” (Geek, 2018).
Figura 2.
Conexión del motor paso a paso, Arduino y el
Driver del motor. Elaboración propia
En esta parte utilizamos la librería LiquidCtristal
(Para la Lcd) en donde también definimos la fila, y los
colores, utilizamos los pines para la Lcd (7, 6, 5, 4, 3,
2), así como para el motor definimos los pines (8, 9,
10,11) y creamos una variable de tipo byte y otras de
tipo int.
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Figura 3.
Inicio del programa Motor conjunto a la Lcd.
Elab oración propia
Figura 4.
Programación que se hizo de la Lcd. Elaboración
propia
Figura 5.
Programación que se hizo del motor. Elabora-
ción propia
Figura 6.
Programación que se hizo del motor. Elabora-
ción propia
Figura 7.
Programación que se hizo del motor. Elabora-
ción propia
Utilizamos el Relé para que controle la electro-
válvula ya que su función es la de cerrar o abrir un
aparato electrónico, en este caso la electroválvula. Cabe
recalcar que esta parte lo aislamos utilizando un Ar-
duino solo para esta sección, entonces utilizamos el
pin (2), definimos una variable tipo byte, a continua-
ción, decidimos que siempre debe empezar apagado,
también utilizamos código ASCII.
En Visual Basic se controla el paso de agua, te-
niendo divido el programa en 2 partes:
•
La manual: El usuario riega las plantas abriendo
y cerrando la electroválvula mediante la apli-
cación.
•
La automática: El usuario configura cada cuanto
tiempo y que cantidad de agua debe regar la elec-
En el camino de la investigación 41
troválvula, dando la facilidad que ya configurado
el sistema valdrá por cuenta propia.
Figura 8.
Programación que se hizo del Relé. Elaboración
propia
Figura 9. Interfaz de Visual Basic. Elaboración propia
Incorporación del mecanismo de riego con el sis-
tema mediante el Arduino.
Figura 10.
Se muestra todas las conexiones realizadas ya
incorporadas en la maqueta. Elab oración propia
Se realizó pruebas de riego en zonas con mace-
tas, jardines personales, comprobando la utilidad y lo
factible que puede ser, demostrando lo fácil, sencillo y
seguro de utilizar dentro de los hogares mejorando la
distribución del agua de una manera que nos permite
ahorrar la misma.
Conclusiones
El prototipo del sistema de riego automatizado fue una
de las mejores ideas ya que aparte de ser un trabajo
bien elaborado y teniendo la capacidad de generar
una comodidad a las personas ya siendo una maqueta,
también tuvo el apoyo de muchas personas que se in-
teresaron ya sea por el mecanismo o sus elementos de
fabricación.
Lanzar este proyecto al mercado seria muy viable,
ya que sería aceptado en las familias, empresas, etc.
Las personas que tenían terrenos extensos en donde
querían apostar por una nueva idea, veían a nuestro
proyecto muy prometedor.
En este proyecto se demostró la capacidad de uti-
lizar recursos como Arduino, Visual Basic para generar
a través de una maqueta una ayuda a la hora de regar
las plantas y además de ver la humedad en la tierra.
Con la interacción que nos propone Visual Basic al
momento de que se ingresan los datos nos permitió
generar esa comodidad de que al hacer un clic se pueda
realizar dicha acción, generando así una satisfacción a
nosotros como a las personas que lo utilizaron.
Bibliografía
Geek, B. (15 de Diciembre de 2018). Controlador Easy-
Driver para motores paso a paso. Recupera-
do el 4 de Diciembre de 2018, de BricoGeek:
https://bit.ly/364Cc4v
Geek, B. (15 de Dicienmbre de 2018). Sensor de
humedad del suelo. Recuperado el 15 de Diciembre
de 2018, de BricoGeek: https://bit.ly/34XL5MY
Mecafenix, F. (20 de Abril de 2017). Motor paso
a paso ¿que es y como funciona? Recuperado el
5 de Dicienmbre de 2018, de Ingeniería mecafenix:
https://bit.ly/2rkgVF5
Yubal. (3 de Agosto de 2018). Qué es Arduino,
cómo funciona y qué puedes hacer con uno. Recu-
perado el 18 de Noviembre de 2018, de Xataka
Basics: https://bit.ly/2LpsUrK
