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DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL AGROCLIMÁTICO
PARA LOMBRICULTIVO EN LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE,
VALLE DEL CAUCA.
Andrés Felipe Becerra Campo
Yessi Carolina Stenberg Serna
Director:
Ing. Juan Manuel Núñez Velasco
Pasantía institucional para optar al
titulo de Ingeniero Mecatrónico
Empresa Universidad Autónoma de
Occidente.
Santiago de Cali
Asesor empresarial:
Luis Francisco Amar
CONTENIDO
• Introducción
• Planteamiento del problema
• Justificación
• Objetivos
• Metodología
• Identificación de variables
• Resultados (Preliminares)
• Diseño
• Simulación
• Conclusiones
INTRODUCCIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Variables de interés:
pH
Temperatura
Humedad
¿Cómo mejorar el proceso de lombricompostaje
en el lombricultivo de la UAO, de tal forma que
se pueda monitorear y controlar
permanentemente las variables
agroambientales relacionadas directamente con
las lombrices y su habitad?
Fuente: Tomada por los autores en el vivero de la
universidad Autónoma de Occidente.
JUSTIFICACIÓN
Fuente: Ambientum, Disponible en:
https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/suelos/fe
rtilizacion_de_los_suelos.asp
Fuente: Tomada por los autores en el vivero de
la universidad Autónoma de Occidente.
OBJETIVOS
GENERAL:
Diseñar un sistema de monitoreo y control agroclimático para lombricultivo de la Universidad Autónoma
de Occidente, Valle del Cauca, que permita la automatización del proceso, para mejorar la productividad
y la disminución del consumo de insumos.
ESPECÍFICOS:
● Definir las variables principales para el monitoreo de lombricultivo.
● Diseñar un sistema que cumpla con los requerimientos del usuario para un buen monitoreo del
lombricultivo.
● Diseñar un sistema electrónico (Hardware - Software), para integrar los elementos de medición y
control permanente y comunicación HMI.
● Validar el funcionamiento del sistema mediante simulación y análisis de datos.
METODOLOGÍA
• Investigación técnica de lombricultivos.
• Determinación de variables críticas.
• Identificación de necesidades.
• Determinación de especificaciones técnicas.
• Evaluación de criterios de conceptos.
• Generación de conceptos.
• Diseño de diversas alternativas.
• Establecer la mejor alternativa.
• Selección de arquitectura de productos.
• Simulación.
• Validación.
Fuente: James Van der Lust, disponible en
https://www.youtube.com/watch?v=iaayJyLD-EY
IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
PH: Rango entre 6.5 – 7.5
Humedad menor a 85% Temperatura entre 18- 25 (°C)
RESULTADOS (PRELIMINARES)
RESULTADOS (PRELIMINARES)
Sensor Humedad de
suelo - Capacitivo
Sensor Temperatura
DS18B20
Kit de medición PH
Fuente: Didácticas
electrónicas, Disponible en
https://didacticaselectronicas.
com/
IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO: RESULTADOS FINALES
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO
DISEÑO
SIMULACIÓN
SIMULACIÓN
SIMULACIÓN
SIMULACIÓN
SIMULACIÓN
SIMULACIÓN
PRESUPUESTO
CONCLUSIONES
 Variables
 Diseño
 Simulación
 Sensores
 Comunicación
REFERENCIAS
Arduino mega 2560 rev3 | arduino official store. (s. f.). Arduino Store. Recuperado 15 de agosto de 2020, de https://store.arduino.cc/arduino-mega-
2560-rev3
Botànic, G. (2012). El legado de Darwin: la observación de las lombrices. Revista Mètode. Recuperado 06 de septiembre de 2019, de
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Cargador de batería 4.2V. (s.f.). [Figura]. Amazon. https://www.amazon.com/-/es/flightpower-Drone-11-1-5000-mAh-XT60-Plug/dp/B01DP29AGE
Castro, J. (s.f.). Automatización Industrial. calameo. Recuperado 17 de septiembre de 2019, de https://es.calameo.com/read/002631017390e1e705d34
Cataño, D. (2019). Humus y tierra de lombriz, lombricultura y lombricompuestos en Colombia. Lombrices rojas californianas. Lombricol. Recuperado
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Crespo, E. (2016). ZigBee/XBee. Aprendiendo Arduino. Recuperado 15 de septiembre de 2020, de
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En Colombia la lombricultura es un negocio aún reducido y que está por desarrollarse. (2015). Agronegocios. Recuperado 17 de septiembre de 2019,
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Geler, A. (s. f.). La lombricultura. Compostadores. Recuperado 7 de agosto de 2019, de http://www.compostadores.com/descubre-el-
compostaje/vermicompostaje/172-la-lombricultura.html
Gravity: Arduino analog capacitive soil moisture sensor- corrosion resistant -DFRobot. (s.f.). Df robot. Recuperado 15 de agosto de 2020, de
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Hernández, L. (s.f.). Rango temperatura [Figura]. Programarfacil. https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/ds18b20-sensor-temperatura-arduino/
Historia de la lombricultura desde la antigüedad hasta nuestros días. (2018). Lombrimadrid. Recuperado 05 de agosto de 2019, de
https://lombrimadrid.es/lombricultura/historia-de-la-lombricultura/
Humus y Tierra de Lombriz, Lombricultura y lombricompuestos en Colombia. Lombrices Rojas Californianas. (s.f.). Lombricol. Recuperado 7 de
septiembre de 2019, de http://www.lombricol.com/
L. Espinosa. (2003). Costos y rentabilidad de la lombricultura (Eisenia foétida) en el estado de Chiapas. Universidad Autónoma Agraria “Antonio Narro”.
Recuperado 17 de septiembre de 2019, de http://usi.earth.ac.cr/glas/sp/unarrow/0031.pdf

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  • 1. DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL AGROCLIMÁTICO PARA LOMBRICULTIVO EN LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE, VALLE DEL CAUCA. Andrés Felipe Becerra Campo Yessi Carolina Stenberg Serna Director: Ing. Juan Manuel Núñez Velasco Pasantía institucional para optar al titulo de Ingeniero Mecatrónico Empresa Universidad Autónoma de Occidente. Santiago de Cali Asesor empresarial: Luis Francisco Amar
  • 2. CONTENIDO • Introducción • Planteamiento del problema • Justificación • Objetivos • Metodología • Identificación de variables • Resultados (Preliminares) • Diseño • Simulación • Conclusiones
  • 4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Variables de interés: pH Temperatura Humedad ¿Cómo mejorar el proceso de lombricompostaje en el lombricultivo de la UAO, de tal forma que se pueda monitorear y controlar permanentemente las variables agroambientales relacionadas directamente con las lombrices y su habitad? Fuente: Tomada por los autores en el vivero de la universidad Autónoma de Occidente.
  • 5. JUSTIFICACIÓN Fuente: Ambientum, Disponible en: https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/suelos/fe rtilizacion_de_los_suelos.asp Fuente: Tomada por los autores en el vivero de la universidad Autónoma de Occidente.
  • 6. OBJETIVOS GENERAL: Diseñar un sistema de monitoreo y control agroclimático para lombricultivo de la Universidad Autónoma de Occidente, Valle del Cauca, que permita la automatización del proceso, para mejorar la productividad y la disminución del consumo de insumos. ESPECÍFICOS: ● Definir las variables principales para el monitoreo de lombricultivo. ● Diseñar un sistema que cumpla con los requerimientos del usuario para un buen monitoreo del lombricultivo. ● Diseñar un sistema electrónico (Hardware - Software), para integrar los elementos de medición y control permanente y comunicación HMI. ● Validar el funcionamiento del sistema mediante simulación y análisis de datos.
  • 7. METODOLOGÍA • Investigación técnica de lombricultivos. • Determinación de variables críticas. • Identificación de necesidades. • Determinación de especificaciones técnicas. • Evaluación de criterios de conceptos. • Generación de conceptos. • Diseño de diversas alternativas. • Establecer la mejor alternativa. • Selección de arquitectura de productos. • Simulación. • Validación. Fuente: James Van der Lust, disponible en https://www.youtube.com/watch?v=iaayJyLD-EY
  • 8. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES PH: Rango entre 6.5 – 7.5 Humedad menor a 85% Temperatura entre 18- 25 (°C)
  • 10. RESULTADOS (PRELIMINARES) Sensor Humedad de suelo - Capacitivo Sensor Temperatura DS18B20 Kit de medición PH Fuente: Didácticas electrónicas, Disponible en https://didacticaselectronicas. com/
  • 29. CONCLUSIONES  Variables  Diseño  Simulación  Sensores  Comunicación
  • 30.
  • 31. REFERENCIAS Arduino mega 2560 rev3 | arduino official store. (s. f.). Arduino Store. Recuperado 15 de agosto de 2020, de https://store.arduino.cc/arduino-mega- 2560-rev3 Botànic, G. (2012). El legado de Darwin: la observación de las lombrices. Revista Mètode. Recuperado 06 de septiembre de 2019, de https://metode.es/revistas-metode/secciones/jardin-animado/el-legado-de-darwin-la-observacion-de-las-lombrices.html Cargador de batería 4.2V. (s.f.). [Figura]. Amazon. https://www.amazon.com/-/es/flightpower-Drone-11-1-5000-mAh-XT60-Plug/dp/B01DP29AGE Castro, J. (s.f.). Automatización Industrial. calameo. Recuperado 17 de septiembre de 2019, de https://es.calameo.com/read/002631017390e1e705d34 Cataño, D. (2019). Humus y tierra de lombriz, lombricultura y lombricompuestos en Colombia. Lombrices rojas californianas. Lombricol. Recuperado 15 de septiembre de 2019, de http://www.lombricol.com/ Crespo, E. (2016). ZigBee/XBee. Aprendiendo Arduino. Recuperado 15 de septiembre de 2020, de https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/11/16/zigbeexbee/ En Colombia la lombricultura es un negocio aún reducido y que está por desarrollarse. (2015). Agronegocios. Recuperado 17 de septiembre de 2019, de https://www.agronegocios.co/agricultura/lombricultura-un-negocio-que-esta-por-desarrollar-2620901
  • 32. Geler, A. (s. f.). La lombricultura. Compostadores. Recuperado 7 de agosto de 2019, de http://www.compostadores.com/descubre-el- compostaje/vermicompostaje/172-la-lombricultura.html Gravity: Arduino analog capacitive soil moisture sensor- corrosion resistant -DFRobot. (s.f.). Df robot. Recuperado 15 de agosto de 2020, de https://www.dfrobot.com/product-1385.html Gravity: Arduino analog capacitive soil moisture sensor- corrosion resistant -DFRobot. (s.f.). Df robot. Recuperado 15 de agosto de 2020, de https://www.dfrobot.com/product-1385.html Hernández, L. (s.f.). Rango temperatura [Figura]. Programarfacil. https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/ds18b20-sensor-temperatura-arduino/ Historia de la lombricultura desde la antigüedad hasta nuestros días. (2018). Lombrimadrid. Recuperado 05 de agosto de 2019, de https://lombrimadrid.es/lombricultura/historia-de-la-lombricultura/ Humus y Tierra de Lombriz, Lombricultura y lombricompuestos en Colombia. Lombrices Rojas Californianas. (s.f.). Lombricol. Recuperado 7 de septiembre de 2019, de http://www.lombricol.com/ L. Espinosa. (2003). Costos y rentabilidad de la lombricultura (Eisenia foétida) en el estado de Chiapas. Universidad Autónoma Agraria “Antonio Narro”. Recuperado 17 de septiembre de 2019, de http://usi.earth.ac.cr/glas/sp/unarrow/0031.pdf

Notas del editor

  1. https://www.youtube.com/watch?v=Et_gVwSLEr4