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# System prepended metadata

title: 'Autopónico: Ficha técnica'

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# Autopónico: Ficha técnica<br><small>Tucano Robotics © 2024</small>
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[TOC]

# Descripción

El *autopónico* es un dispositivo electrónico que cuenta con una sonda para medir acidez (pH), una sonda para medir electroconductividad eléctrica (EC) y un sensor de temperatura para monitorear una solución nutritiva en tanques de agua para cultivos hidropónicos. También cuenta con bombas peristálticas para dosificar los nutrientes y quimícos correspondientes que permitan ajustar los parámetros de la solución nutritiva en el tanque.

Internamente cuenta con un controlador que se encarga de computar la cantidad de nutrientes y quimícos que se necesitan dosificar a la solución nutritiva. También cuenta con un módulo de red para conectar el equipo a una plataforma web. En caso de contar con conexión a internet, transmite las variables del tanque en tiempo real, permitiendo generar alarmas que facilitan al agricultor tomar desiciones oportunas sobre sus cultivos y reducir la labor humana requerida para el mantenimiento de sistemas hidropónicos, dando vía al escalamiento de cultivos.

![image](https://hackmd.io/_uploads/HJlkrhEHT.png)
*Imagen de referencia: el control del dispositivo consiste en dosificar las cantidades adecuadas de nutrientes y químicos al reservorio para mantener los niveles de acidez y electroconductividad en los rangos esperados.*


# Beneficios
- Optimización de insumos para controlar la solución nutritiva.
- Mejoras en la estabilidad de la concentración.
- Reducción de deficiencias nutricionales.
- Prevención de afectaciones a la salud por la manipulación de los químicos requeridos.
- Reducción sustancial de labor humana, por ende, ahorro de tiempo y dinero en honorarios.
- Administración de uno o mas cultivos distribuidos en diferentes puntos geográficos, usando un equipo por cada tanque.
- Analisis en los datos capturados para correlación con la efectividad de la cosecha y ajustar parámetros para imcrementar la productividad.
- Impacto directo en la eficiencia del cultivo
- Interfaz de alto nivel: alertas, control manual.


# Topología del sistema
El sistema consiste principalmente de una caja de control donde se ubica la electrónica y a su periferia permite conectar:

- Alimentación eléctrica
- Sonda de acidez (pH)
- Sonda de electroconductividad (EC)
- Mangueras siliconadas de dosificación

<div style="display:flex;justify-content:center">    
<img width="400px" src="https://hackmd.io/_uploads/rJpkzqVIT.png"/>
</div>

*Imagen de referencia: el sistema de recirculación consiste en una bomba sumergible que hace circular la solución nutritiva por el conducto negro, allí se acoplan las sondas al inicio y posteriormente se inyectan los nutrientes y químicos que finalmente retorna al reservorio*

# Componentes
Elementos principales:
<!-- TODO: agregar datos de datasheets de atlas -->
- **Sonda de acidez (pH) [atlas scientific Gravity™](https://files.atlas-scientific.com/consumer-grade-pH-probe.pdf)**
<!-- <div style="display:flex;justify-content:center">
<img width="500px" src="https://hackmd.io/_uploads/H1WhoJH8a.png"/>
</div> -->
<div style="display:flex;justify-content:center">
<img width="500px" src="https://hackmd.io/_uploads/HkzunyrIT.png"/>
</div>
<br/>

- **Sonda de electroconductividad [atlas scientific Mini Conductivity K 1.0](https://files.atlas-scientific.com/Mini_EC_K_1.0_probe.pdf):**
<div style="display:flex;justify-content:center">
<img width="500px" src="https://hackmd.io/_uploads/ByQ6zeBUp.png"/>
</div>
<br/>

![image](https://hackmd.io/_uploads/BkMrNeH8T.png)
*Tomado de https://files.atlas-scientific.com/conductivity_accuracy_graph.pdf*

- **Bombas peristálticas para dosificar[*](https://www.didacticaselectronicas.com/index.php/elementos-electromecanicos/motores-y-solenoides-1/bombas-y-solenoides-1/para-liquidos/bom-per-12v-detail)**:
    - 0-100ml/min
    - 12 VDC / 80mA
    - Diámetro motor: 27.6mm
    - Altura: 37.9mm
    - Rotación de motor: 5000RPM
    - Diámetro bomba: 31.7mm
    - Altura: 20.1mm
    - Diámetro tubo: interior 2.5mm, exterior 4.7mm

<div style="display:flex;justify-content:center">
<img width="400px" src="https://hackmd.io/_uploads/BkbIBgrIT.png"/>
</div>
<br/>


- **Conexión a internet**:
    - Wireless Standard: 802.11 b/g/n
    - Frequency range: 2.4 GHz - 2.5 GHz (2400M-2483.5M)
    - Output power: 19.5dBm in 802.11b mode
<!-- TODO: AP setup + screenshots -->

<!-- TODO -->
<!-- - Plataforma web: -->
<!-- Descripción de la interfaz y características -->

# Componentes adicionales (no incluídos)
- **Bomba de recirculación:** Debe ser capaz de recircular la totalidad del volumen de líquido en menos de 1 hora para garantizar el funcionamiento del controlador. Esta debe recircular por un tubo de 1/2 pulgada


Ejemplo 1: Para tanque de 500L, una bomba de recirculación de 500L/h es lo justo:
![image](https://hackmd.io/_uploads/BkXBKBBL6.png)

Ejemplo 2: Para tanque de 10000L, se requiere una bomba de recirculación de 10000L/h


Como regla general, la contante de recirculación del sistema debe ser de 1 hora, y el caudal de la bomba requerida se puede estimar como:

$$
Q_{bomba} = {V_{tanque} \over 1h}
$$
$Q_{bomba}$: Caudal bomba de recirculación
$V_{tanque}$: Volumen tanque


:::warning
:warning: **Advertencias**

**Nota:** El tubo donde se ubican las sondas mide 1/2 pulgada de fábrica, diámetros mayores requieren una modificación especial.

**Nota 2:** Una alta presión en el circuito de recirculación puede provocar un retorno de los nutrientes/químicos a sus recipientes de almacenamiento.

**Nota 3:** El tiempo de estabilización de la solución también depende de la concentración de los nutrientes/químicos utilizados. Este también influye en la acción del controlador por lo que afecta directamente la constante de recirculación de 1 hora.
:::


# Contacto
Email: hola@tucanorobotics.co
