Diseño e Implementación de un Sistema Electrónico de Control Basado en FPGA, que Optimice las Condiciones Climáticas de un Invernadero para el Cultivo de Tomate en la Ciudad de Tacna, 2017

Abstract

El propósito de la tesis es diseñar e implementar un sistema de control que optimizará las condiciones climáticas de un invernadero. El sistema está basado en una plataforma de desarrollo FPGA, concretamente la Nexys 4 ddr de digilent. El enfoque principal de la tesis es la reconfigurabilidad y flexibilidad del hardware a futuro. Para ello se usa un sistema de control que incorpora un microprocesador microblaze de 32 bits el cual recolecta los datos medidos por sensores, y en base a un algoritmo de control desarrollado, mantiene de forma automática los parámetros determinados por los expertos en agronomía. Los parámetros a controlar son: temperatura, humedad relativa y humedad del suelo, deseables en un invernadero de tomate en la ciudad de Tacna. La temperatura y humedad relativa se mantiene en un rango de (24 – 26) °C y (70 y 80) % respectivamente y la humedad del suelo debe llegar hasta la mitad de la raíz de la planta. Para medir la temperatura y humedad relativa se selecciona el sensor SHT85 con un rango de medición (-40 a 105) °C y (0 a 100) % respectivamente. La medición de la humedad del suelo se realiza mediante el sensor VH400 con dimensiones de (9.3x3.9x0.7) cm que cuenta con una regleta milimetrada. Además, se muestra las variables medidas en una consola de visualización en el monitor de una computadora aprovechando los datos enviados y recepcionados por el puerto uart de la plataforma FPGA.