CALIBRACIÓN, VALIDACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO SUBTERRÁNEO USANDO UN MICROCONTROLADOR ARDUINO

Abstract

Los desarrollos tecnologicos actuales brindan herramientas utiles y faciles de aplicar en el manejo automatizado de los sistemas de riego. La automatizacion tiene como principales ventajas, el ahorro de los recursos como:  la inversion, el tiempo y la mano de obra, asi como mejorar la gestion del recurso hidrico. La metodologia de la investigacion fue la siguiente: a) seleccion del microcontrolador, sensores, rele y modulo de comunicacion, b) calibracion y validacion de los sensores, c) integracion de los codigos de programacion, d) comunicacion y desarrollo del aplicativo movil y e) control del sistema de riego y monitoreo de la humedad del suelo. Se implementaron sensores analogicos y digitales para medir: presiones, caudales, humedad de suelo y niveles de agua en el reservorio. Los sensores fueron calibrados obteniendo el R 2 entre 0,95 - 0,99, indicando una alta correlacion entre las variables fisicas y electricas; en la validacion se obtuvo el R 2 igual a 0,99. El microcontrolador recibio la informacion de los sensores y envio ordenes a los actuadores a traves de senales electricas; estas activaron los codigos de programacion, permitiendo el control del sistema de riego a traves de reles para el encendido y apagado de las electrovalvulas y electrobomba. La gestion del sistema de riego se realizo desde un celular, a traves de un aplicativo ¨Ardunalm¨, via comunicacion Bluetooth. La calibracion y validacion de los sensores permitio el desarrollo de la automatizacion integrada, confiable y segura para el monitoreo y control del sistema de riego, permite el incremento la eficiencia de riego. Palabras clave: sensores, actuadores, Bluetooth, interfaz de usuario Abstract Current technological developments provide useful and easy-to-apply tools in automated management of irrigation systems. Automation has the main advantages of increasing the saving of resources such as investment, time and labor as well as improving the management of water resources. The research methodology was as follows: a) selection of the microcontroller, sensors, relay and communication module, b) calibration and validation of the sensors, c) integration of the programming codes, d) communication and development of the mobile application and e) irrigation system control and soil moisture monitoring. Analog and digital sensors were implemented to measure pressures, flow rates, soil moisture and water levels in the reservoir. The sensors were calibrated and validated, obtaining the R 2 between 0.95-0.99 in the calibration indicating a high correlation between the physical and electrical variable; and obtaining R 2 equal to 0.99 in the validation. The microcontroller received the information from the sensors and sent orders to the actuators through electrical signals, which activate a programming code, allowing the control of the irrigation system through relays, for switching the solenoid valves and solenoid pumps on and off. The management was done from a smartphone through an application connecting with the user via Bluetooth communication. The calibration and validation of the sensors allowed the development of integrated, reliable and safe automation for monitoring and control of the irrigation system, allows the increase in irrigation efficiency.  Keywords: sensors, actuators, Bluetooth, user interfaces