Este documento presenta el proyecto de un invernadero diseñado por un grupo de estudiantes. Describe la constitución del equipo, los canales de comunicación y los roles de cada miembro. Explica que la finalidad del proyecto es crear un espacio controlado para cultivar plantas, controlando factores como la humedad, temperatura y luz. También incluye una investigación sobre diferentes tipos de invernaderos e identifica los subsistemas necesarios para controlar la humedad del suelo y el ambiente.

2. INVERNADERO
IES Vicente Aleixandre
1º de Bachillerato
Grupo 1
ÍNDICE
1. EQUIPO
1.1. Constitución
1.2. Normas
1.3. Roles
1.4. Canales de comunicación:
■ Gdrive: carpeta compartida
■ Correos de gmail
■ Grupo de whatsapp
■ Trello
2. FINALIDAD DEL PROYECTO
2.1. Definir claramente la finalidad que debe cumplir el proyecto
2.2. Definir el objetivo mínimo y posibles ampliaciones
2.3. Esquema de entradas y salidas
2.4. Diagrama de Gantt inicial: Fases: Finalidad, información,
subsistemas, diseño, planificación
3. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN
3.1. Historia
3.2. Clasificación de sistemas actuales
3.3. Ventajas e inconvenientes
3.4. Descomposición del proyecto en subsistemas
3.5. Elección de la planta
3.6. Características del cultivo
3.7. Presupuesto
4. REFERENCIAS
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1.- El equipo
1.1 Constitución
○ Jaime Ruedas
○ Alba Navas
○ Antonio Mulero
○ Flor Correa
1.2 Normas:
○ Respetar al grupo
○ Escuchar atenta y respetuosamente
○ Concentrarse en las metas y objetivos
○ Analizar ideas, sin criticar otras
○ Respetar las opiniones de los demás
○ Asumir una actitud positiva
○ Poner en común las ideas y no reservarlas para uno mismo
1.3 Roles:
○ Alba Navas - Encargada de materiales de construcción
○ Jaime Ruedas - Coordinador
○ Flor Correa - Encargada del Software
○ Antonio Mulero - Encargado del Hardware y cultivo de la planta.
1.4 Canales de comunicación:
○ Google Drive (carpeta compartida)
○ Correos de Gmail
○ Grupo de WhatsApp
○ Trello
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2.- FINALIDAD DEL PROYECTo
2.1 Definir claramente la finalidad que debe cumplir el
proyecto:
La finalidad principal de este invernadero es la de crear y mantener un
espacio específico con condiciones adecuadas, controlando la luz, la
humedad (suelo y ambiente) y la temperatura, para cultivar plantas.
2.2 Definir el objetivo mínimo y posibles
ampliaciones:
➢ Los objetivos mínimos que queremos
cumplir son:
○ Controlar la humedad del suelo y del
ambiente mediante riego automático.
○ Controlar la temperatura.
○ Controlar la luz que recibe la planta.
➢ Los objetivos posibles para mejorar el invernadero:
○ Controlar las funciones del invernadero mediante una
app diseñada con appinventor usando la tecnología
bluetooth.
○ Que la planta envíe tweets diarios comentando su
estado.
○ Representar los valores que reciben los sensores en una
pantalla LCD.
2.3 Esquema de entradas y salidas:
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2.4 Diagrama de Gantt inicial: Fases: Finalidad, información,
subsistemas, diseño, planificación:
El diagrama se incluirá junto a el documento de la memoria en un
archivo a parte.
3.- BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN
3.1 Historia:
Los primeros invernaderos de horticultura neerlandeses fueron
construidos alrededor de 1850 para el cultivo de uvas. Se descubrió que el
cultivo en invernaderos con calefacción y con el más alto nivel de cristal
incrementaba el rendimiento. Las plantas crecían más rápidamente
cuando se les daba más luz y cuando el entorno cálido era constante.
Principalmente se construyen dos tipos de invernaderos en los Países
Bajos(donde se construyeron por primera vez):
➢ El invernadero tipo Venlo
➢ El invernadero tipo nave ancha con sus muchas opciones.
Es sobre todo el cultivo lo que determina el tipo de invernadero que
es el más adecuado. Los cultivadores de materiales de propagación y de
plantas de macetas sobre todo eligen el invernadero tipo nave ancha
mientras que los cultivadores de flores y hortalizas prefieren sobre todo el
invernadero tipo Venlo.
3.2 Clasificación de sistemas actuales:
Invernadero Túnel
Se trata de invernaderos que tienen una altura y anchura variables.
Importados con las siguientes dimensiones.
Este tipo de estructura tiene algunas ventajas e inconvenientes :
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Ventajas
➢ Alta resistencia a los
vientos y fácil instalación
(recomendable para
productores que se inician
en el cultivo protegido).
➢ Alta transmisión de la luz
solar.
➢ Apto tanto para materiales
de cobertura flexibles
como rígidos.
Desventajas
➢ Relativamente pequeño, volumen de aire retenido (escasa
inercia térmica) pudiendo ocurrir el fenómeno de inversión
térmica.
➢ Solamente recomendado en cultivos de bajo a mediano porte
(lechuga, flores, frutilla, etc.)
Invernadero Capilla
Se trata de una de las estructuras
más antiguas, empleadas en el forzado
de cultivos.
La pendiente del techo es variable
según la radiación y pluviometría
(variando normalmente entre 15 y
35º).La ventilación de estos invernaderos
no ofrecen dificultades.
Ventajas
➢ Construcción de mediana a baja complejidad.
➢ Utilización de materiales con bajo costo, según la zona (postes
y maderos de eucaliptos, pinos etc).
➢ Apto tanto para materiales de cobertura flexibles como
rígidos.
Desventajas
➢ Problemas de ventilación con invernaderos en baterías.
➢ A igual altura cenital, tiene menor volumen encerrado que los
invernaderos curvos.
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➢ Mayor número de elementos que disminuyen la transmitancia
(mayor sombreo).
➢ Elementos de soportes internos que dificultan los
desplazamientos y el emplazamiento de cultivo.
Invernadero con techumbre curva
Este tipo de invernaderos tienen su origen en los
invernaderos-túneles. Por lo común son de tipo metálicos , también hay
con techumbres metálicas y postes de
madera.
Ventajas
➢ Junto con los invernaderos
tipo túnel, es el de más alta
transmitancia a la luz solar.
➢ Buen volumen interior de
aire (alta inercia térmica).
➢ Buena resistencia frente a los vientos.
➢ Espacio interior totalmente libre (facilidad de desplazamiento,
laboreo mecanizado, conducción de cultivos, etc.).
Desventajas
➢ Tienen la misma limitante que los tipo capilla, cuando deben
acoplarse en batería ( de no poseer algún sistema de
ventilación cenital).
➢ La limitante ya señalada, plantea la necesidad de no superar
los 25-30 m (de invernaderos acoplados), debido a las
dificultades para ventilación.
Invernadero tipo parral (almeriense)
Son invernaderos originados en la provincia de Almería (España), de
palos y alambres, denominados parral por ser una versión modificada de
las estructuras o tendidos de alambre empleados en los parrales para uva
de mesa.
Ventajas
➢ Gran volumen de aire encerrado (buen comportamiento según
la inercia térmica).
➢ Despreciable incidencia de los elementos de techumbre en la
intercepción de la luz.
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➢ Aún tratándose de una estructura que ofrece alta resistencia a
los vientos, es poco vulnerable por el eficiente sistema de
anclaje.
Desventajas
➢ Deficiente ventilación.
➢ Alto riesgo de rotura por precipitaciones intensas (escasa
capacidad de drenaje).
➢ Construcción de alta complejidad (requiere personal
especializado).
➢ En zonas de baja radiación, la escasa pendiente del techo
representa una baja captación de la luz solar.
Invernadero tipo venlo (holandés)
Son invernaderos de vidrio, los paneles descansan sobre los canales
de recogida del agua pluvial. Estos invernaderos carecen de ventanas
laterales (puede ser debido a que en Holanda no existen demasiadas
exigencias en cuanto a ventilación). En vez, tiene ventanas cenitales,
alternadas en su apertura.
Ventajas
➢ El mejor comportamiento térmico (debido al tipo de material
utilizado: vidrio y materiales rígidos).
➢ Alto grado de control de las condiciones ambientales.
Desventajas
➢ Alto costo.
➢ La transmitancia se ve afectada, no por el material de
cobertura, sino por el importante número de elementos de
sostén (debido al peso del material de cubierta).
➢ Al tratarse de un material rígido, con duración de varios años,
resulta afectado por la transmisibilidad de polvo, algas, etc.
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3.3 Ventajas e inconvenientes:
Ventajas:
● Fácil de construir
● Coste barato de los materiales y posibilidad de usar distintos tipos
(Apto tanto para materiales de cobertura flexibles como rígidos)
● Fácil instalación de los sistemas de control.
Inconvenientes:
● Solo hay capacidad dentro del invernadero para 1 o 2 plantas
● Invernadero poco estético y frágil debido a la fabricación manual del
mismo y todas sus partes y mecanismos
3.4 Descomposición del proyecto en subsistemas:
1. Para controlar la humedad de la tierra:
Controlaremos la humedad del suelo con un sistema de riego, y este
humedecerá la tierra dependiendo de los valores que el higrómetro marque.
Este higrómetro puede leer la cantidad de humedad presente en el suelo.
Utiliza las dos sondas para pasar corriente a través del suelo, y luego lee la
resistencia para obtener el nivel de humedad. Cuanta más agua haya en el
suelo conducirá la electricidad con mayor facilidad, por lo tanto tiene menos
resistencia, mientras que el suelo seco conduce peor la electricidad, lo que
significa que la resistencia será mayor.
Tenemos dos opciones a elegir:
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10. INVERNADERO
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2. Para controlar la humedad del ambiente:
Mediremos la humedad dentro del invernadero con un módulo
llamado DHT11 y mediante un pitido sabremos cuando tendremos que
humidificar la planta
DHT11. Es un sensor básico de humedad y temperatura de costo
reducido. Usa un sensor de capacidad para medir la humedad y un
termistor para medir la temperatura del aire que lo rodea. Está diseñado
para medir temperaturas entre 0 y 50°C con una precisión de ±2°C y para
medir humedad entre 20% y 80% con una precisión de 5% con periodos de
muestreo de 1 segundo. El formato de presentación es una pequeña caja
de plástico de 15.5mm x 12mm x 5.5mm con una cara en la cual tiene una
rejilla que le permite obtener las lecturas del aire que lo rodea. Si se
requiere mayor precisión podemos trabajar con su hermano, el sensor
DHT22. El sensor tiene cuatro pines de los cuales solo usaremos el pin 1,2 y
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11. INVERNADERO
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3. Para controlar la temperatura:
Tendremos un servomotor que abrirá la puerta superior y se ventilara la
planta. Tenemos que descargar la ​librería servo​para controlar el servo
fácilmente.
Un servomotor es un motor de corriente continua y está conectado a un
potenciómetro para saber la posición en la que se encuentra y así poder
controlarlo.
Para controlar el servomotor se le envía pulsos cada 20 ms es decir 50Hz.
La anchura del pulso es lo que codifica el ángulo de giro , es decir lo que se
conoce como PWM, codificación por ancho de pulso. Esta anchura varía según
el servomotor pero normalmente va entre 0.5 y 2.5 ms aunque pueden variar.
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4. Para controlar la luz que recibe la planta:
Controlaremos la luminosidad del invernadero con el sensor de luz (LDR).
Dependiendo de los valores del sensor, cuando la cantidad de luz solar
que reciba sea demasiado baja, se encienden unos leds para que la planta no
deje de recibir luz cuando la necesite.
Una LDR es una resistencia que varía su valor en función de la luz
recibida, cuanta más luz recibe, menor es su resistencia. El rango de resistencia
que nos puede dar un LDR desde la total oscuridad hasta la plena luz,en general
oscilan entre unos 50Ω a 1000Ω cuando están completamente iluminadas y
entre 50KΩ y varios MΩ cuando está completamente a oscuras.
5. Para controlar las funciones del invernadero mediante una app
diseñada con appinventor usando la tecnología bluetooth:
Para controlar las funciones del invernadero, leer los datos de los
sensores, y en general tener más control sobre el mismo crearemos una
aplicación usando appinventor, la cual se conectará al invernadero
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mediante un módulo bluetooth, en concreto el HC-05. mediante esta app,
se podrán controlar la luz de forma manual, también se podrá controlar el
riego y ver los valores de los sensores, tales como la humedad del suelo y
la humedad relativa y la cantidad de luz que recibe la planta.
6. Para que la planta envíe tweets diarios comentando su estado:
Una utilidad para este proyecto sería twittear el estado de la planta
automáticamente cada cierto tiempo para saber como se encuentra.
Necesitaremos:
➔ Placa Arduino.
➔ Ethernet Shield.
➔ Cable Ethernet.
➔ Cuenta en Twitter
Funcionamiento:
➔ Tendremos que obtener el Token ( autorización para que arduino
publique el tuit automáticamente).
➔ Descargamos la librería Arduino Tweet Library
➔ Escribir el código
https://geekytheory.com/como-usar-twitter-con-arduino/
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7. Para representar los valores que reciben los sensores en una
pantalla LCD:
No tenemos que conectar todos los pines de la lcd a arduino, solo estos para su
uso básico:
LCD RS ​a pin digital​12
LCD Enable a pin ​digital​11
LCD D4 a pin ​digital​5
LCD D5 a pin ​digital ​4
LCD D6 a pin ​digital ​3
LCD D7 a pin ​digital ​2
También conectar el cable de 5V y GND, potenciómetro al pin VO de
la lcd. Y una resistencia de 220 ohm para ajustar el brillo de la LCD.
LCD viene del inglés Liquid Crystal Display, en español Pantalla de cristal
líquido​.
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8. Para la librería TIME:
Usaremos la librería TIME, con la cual podremos controlar y manejar
valores de tiempo. Esta librería usa valores desde el 1 de Enero del 1970
hasta hoy. Los meses van numerados del 0 al 11 (siendo enero el mes 0) y
los días desde el día 0 al 6.
Primero hay que definir la fecha de inicio de la cuenta.
//Formato: hora, minutos, segundos, días, mes, año
​setTime​(12,28,50,18,1,2016);
Declaramos la variable time_t T y la igualamos a la función now(), que
contiene la fecha anterior
time_t​ t = ​now​();​//Declaramos la variable time_t t
Imprimimos la fecha y la hora cada segundo:
Serial​.​print​(​day​(t));
​Serial​.​print​(+ ​"/"​) ;
​Serial​.​print​(​month​(t));
​Serial​.​print​(+ ​"/"​) ;
​Serial​.​print​(​year​(t));
​Serial​.​print​( ​" "​) ;
​Serial​.​print​(​hour​(t));
​Serial​.​print​(+ ​":"​) ;
​Serial​.​print​(​minute​(t));
​Serial​.​print​(​":"​) ;
​Serial​.​println​(​second​(t));
​delay​(1000);​//Esperamos 1 segundo
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3.5 Elección de la planta:
Nosotros hemos elegido una planta
carnívora ​(​Dionaea muscipula) ​ya que tiene
una gran dificultad en su mantenimiento y
son muy populares por la forma en la que
se nutren y por su estética.
3.6 Cultivo:
Requiere un sustrato libre de sales minerales, una buena mezcla es
arena de cuarzo y ​turba​de ​sphagnum​al 50%. El riego se debe realizar con
agua ácida y no básica, de ​lluvia​(libre de sedimentos) o ​destilada​, ya que
las sales disueltas del agua corriente podrían matarla. Un pH de 5 ó 6 es el
óptimo. El uso de ​fertilizantes​es altamente nocivo (todos los nutrientes
que necesita los obtiene de sus presas). Necesita una exposición a pleno
sol, ya que sin luz suficiente se debilita y muere.
Dado que su hábitat natural son los pantanos donde el suelo está
constantemente encharcado, el sustrato de la planta debe estar siempre
húmedo y es conveniente colocar una bandeja con un poco de agua bajo
la maceta (preferiblemente de plástico, que conserva mejor la humedad),
si se opta por mantenerla dentro de un recipiente de cristal, por ejemplo,
es vital que siempre tenga un dedo de líquido en el fondo, que por
supuesto estará libre de cal y de sales minerales.
La temperatura adecuada sería entre 18 y 26 °C en verano y por el
día. Le favorecen los cambios bruscos. Por ello por la noche sería positivo
que bajase drásticamente. En invierno soporta entre 5 y 10 °C o alguno
menos, pero no tolera las heladas.
Durante el tiempo de inactividad (dormancia) los ​riegos​deben ser
mucho más escasos y se permitirá que la planta descanse en un lugar frío
(puede ser en el exterior si no hay riesgo de heladas) y soleado. Esta etapa
debería coincidir con el invierno. Sin embargo, las plantas adquiridas en
viveros o centros comerciales suelen estar manipuladas, cuando crecen el
primer año es posible que no tengan periodo de inactividad.
En su hábitat, ​Dionaea​produce, en primavera, tallos florales de unos
30 cm, que nacen del centro de la roseta con cinco o seis florecillas en el
ápice. En cultivo, muchos cultivadores eliminan este tallo floral en cuanto
tiene 5 ó 6 cm, ya que la floración consume demasiada energía y reduce el
crecimiento de palas y trampas (hojas). Si se le permite florecer, es
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recomendable polinizarla, para ello se recoge un poco de ​polen​(con un
palillo, por ejemplo) y se frota contra el ​estigma​. Esto se puede hacer con
la misma flor o con otra de la misma planta, es lo que se denomina
autopolinización​. Se obtendrán unas 20 a 30 ​semillas​como bolitas negras
de 1 mm de diámetro que tras 3 ó 4 semanas de estratificación en un
ambiente húmedo y frío se pueden sembrar en turba.
3.7 Presupuesto:
COMPONENTES PRECIOS DE LO QUE
NO TENEMOS
PRECIO DE TODOS
LOS COMPONENTES
Placa arduino UNO Ya lo tenemos 16.70€
Módulo DHT11 sensor
de temperatura y
humedad del aire.
2.10€ 2.10€
Mini Invernadero 14.95€ 14.95€
Protoboard Ya lo tenemos 2.90€
Caja de alimentación Ya lo tenemos 1.50€
Jumpers
macho-macho y
macho-hembra
Ya lo tenemos 2.00€
Servo MG90S
Ya lo tenemos 7.49€
Pantalla LCD Ya lo tenemos 6.90€
Fotorresistencia LDR
Ya lo tenemos 0.85€
Módulo zumbador Ya lo tenemos 1.00€
Planta 10.00€ 10.00€
Maceta 1.00€ 1.00€
Higrómetro para el
suelo
2.75€ 2.75€
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Gastos de envío 5.00€ 5.00€
Válvula de esfera de
latón cromado PN-25
3.00€ 3.00€
Total: 38.8€ 78.14€
4.REFERENCIAS
Cultivo de la planta:
www.weather.com
www.es.wikihow.com
www.stilo-y-hogar.blogspot.com​
Precios de componentes:
www.amazon.es​
Tipos de invernaderos e historia:
www.agrobit.com
www.wikipedia.es​
www.eljardin.ws
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Software:
www.arduino.cc
Imágenes y vídeos:
www.google.es​
www.youtube.com​
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