Sistema de control climático de bajo costo para invernadero basado en FPGA

Carlos Duarte Galvan

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dc.rights.license	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0	es_ES
dc.contributor	Jesus Roberto Millan Almaraz	es_ES
dc.creator	Carlos Duarte Galvan	es_ES
dc.date	2011-06
dc.date.accessioned	2018-12-06T22:10:13Z
dc.date.available	2018-12-06T22:10:13Z
dc.date.issued	2011-06
dc.identifier.uri	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/276
dc.description	Actualmente la agricultura está cambiando de acuerdo a los requerimientos de la nueva sociedad, asegurar la reserva de alimentos a través de prácticas como el ahorro del agua, reducción del uso de sustancia químicas, manejo apropiado del espacio de cultivo y además garantizando cultivos ricos en nutrientes son las nuevas tendencias. Los invernaderos han mostrado ser una alternativa viable para alcanzar las metas anteriormente mencionadas. Sin embargo, el uso de invernaderos en la agricultura protegida conlleva varios problemas, los más importantes están relacionados con las condiciones climáticas generadas en el interior del invernadero, donde controlar la temperatura y humedad son los principales problemas a resolver por la ingeniería. El presente trabajo se enfoca en proponer un nuevo esquema para el control de invernaderos, donde el uso de comunicaciones inalámbricas y una fusión de plataformas tecnológicas incluyen microcontroladores y arreglos de compuertas programables en campo (FPGA¿s) faciliten las herramientas necesarias para modular la administración de este sistema. Se propone cambiar el concepto de tablero central de control por entidades inalámbricas capaces de monitorear las variables de interés y, a través de etapas de potencia activar o desactivar los dispositivos mecatrónicos implementados en el invernadero. Debido a esta necesidad, se desarrollaron diversos módulos de procesamiento, comunicación e instrumentación y control. A lo largo del invernadero se distribuyen en puntos de interés unidades remotas integradas por módulos de procesamiento basado en microcontroladores capaces de medir una variedad de sensores primarios para estimar variables como temperatura, humedad relativa, radiación y concentración de dióxido de carbono (CO2). Estos módulos de procesamiento envían esta información a un coordinador (FPGA) que es el responsable de administrar la red de sensores inalámbrica (WSN), adquirir y guardar los datos y tomar las debidas acciones de control. Estas acciones de control serán transmitidas de manera remota a módulos destinados a controlar los actuadores del invernadero. Adicionalmente se dispone de una interfaz gráfica de usuario donde se muestran las lecturas de los diferentes sensores.	es_ES
dc.description	Nowadays agriculture is changing according to the requirements of new society, ensuring food supply through practices such as save water, eliminating the use of agrochemicals substances, reducing the needed planted surface and also guarantee high rich in nutrients are the new tendencies. Greenhouses have shown to be a reliable solution to achieve these goals. However, application of greenhouses in protected agriculture leads serious problems, most important are related to the inside greenhouse climate conditions where the control of temperature and relative humidity are the main objectives of engineering. The present work focuses in propose a new control scheme for greenhouse applications, where Wireless communications combined with a fusion of technological platforms like microcontrollers an Field Programmable Gates Arrays (FPGA¿s) provide the necessary tools to modular the system management. It is proposed to change the concept of central control panel for wireless entities capable of monitoring the variables of interest and, through power amplifiers turn on or off the mechatronic devices available in the greenhouse. Due to this requirement, different processing, communication and instrumentation modules where designed. This microcontroller based modules where distributed along the greenhouse, connected to instrumentation modules capable to read a variety of primary sensor to measured important variable how temperature, relative humidity, radiation and carbon dioxide concentration (CO2). Microcontroller-based Processing modules send the information to their coordinator (FPGA-based processing module) which manages the Wireless Sensor Network (WSN), acquired and save data and take the necessary control actions. These control action will be transmitted remotely to the modules responsible to control de greenhouse actuators. Additionally a Graphic Unit Interface was designed to show the different sensors readings.	es_ES
dc.format	Adobe PDF	es_ES
dc.language.iso	Español	es_ES
dc.relation.requires	Si	es_ES
dc.rights	Acceso Abierto	es_ES
dc.subject	Control theory	es_ES
dc.subject	Controlador climático	es_ES
dc.subject	Greenhouse	es_ES
dc.subject	Invernadero	es_ES
dc.subject	Microclimate controller	es_ES
dc.subject	Teoría de control	es_ES
dc.subject.classification	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA	es_ES
dc.title	Sistema de control climático de bajo costo para invernadero basado en FPGA	es_ES
dc.type	Tesis de maestría	es_ES
dc.creator.tid	curp	es_ES
dc.contributor.tid	curp	es_ES
dc.creator.identificador	DUGC860620HSLRLR04	es_ES
dc.contributor.identificador	MIAJ831014HSLLLS03	es_ES
dc.contributor.role	Director	es_ES
dc.degree.name	Maestría en Ciencias	es_ES
dc.degree.department	Facultad de Ingeniería	es_ES
dc.degree.level	Maestría	es_ES