Proyecto incubadora

 Incubadora automática para huevos

Alumno: Jorge Adrián Seronero Sánchez

Asignatura: Innovación Docente de la Especialidad de Tecnología.

Máster: Máster Universitario en Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanza de Idiomas

Centro: Universidad de Salamanca.

Curso: 2023/24

Video demostración

Descripción del proyecto:

Este prototipo tiene la finalidad de simular el funcionamiento automático para una incubadora de huevos. 

Partiendo de las necesidades de los huevos para poder desarrollarse:

• Temperatura: 38ºC
• Humedad: 65%
• Volteo de los huevos cada 6 horas, a partir del dia 19 este volteo se anula para que los embriones se puedan colocar dentro del huevo antes de nacer.

Con esta información se diseña y programa el prototipo:

Para mantener la temperatura se condiciona una resistencia que proporcionara calor (simulado mediante un led rojo) que se enciende cuando la temperatura baja de 37,7ºC y se apaga cuando la temperatura sube de 38ºC.

Para mantener la humedad se programa una electroválvula (simulado mediante un led azul) que dejará entrar agua en la incubadora durante 3 segundos cuando la humedad baje del 65%; este control de humedad se realiza cada 3 horas, para que de tiempo a que la humedad suba.

Para el volteo de los huevos se programa un servomotor que varia su posición 90º cada 6 horas y ademas se incluye una orden para que deje de funcionar a partir del día 19.

Todo esto además con una salida de datos en una pantalla.

Alumnos para los que está dirigido:

Este proyecto se puede adaptar perfectamente para las asignaturas de Tecnología y Tecnología y Digitalización de 3º y 4º de ESO.

Componentes:

• Placa de Arduino ELEGOO UNO R3 
• Protoboard
• Sensor Temperatura y Humedad DHT11
• Pantalla LCD 16x2
• Potenciómetro de 10 K
• Diodo LED rojo
• Diodo LED azul           
• 2 resistencias 220Ω
• Servomotor
• Cables para circuito de diferentes longitudes
• Cable puerto USB

Esquema 

Código

//Proyecto para incubadora

//Incluyo las bibliotecas sensor de temperatura y humedad y del servo

#include <dht_nonblocking.h>

#include <Servo.h>

#define DHT_SENSOR_TYPE DHT_TYPE_11

//defino el tipo de sensor y su pin de control

static const int DHT_SENSOR_PIN = 2;

DHT_nonblocking dht_sensor( DHT_SENSOR_PIN, DHT_SENSOR_TYPE );

//Incluyo la biblioteca de la pantalla LCD y los pines que utiliza

#include <LiquidCrystal.h>

int tempPin = 0;

//                BS  E  D4 D5  D6 D7

LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);

// Declaro variables

int daysCounter = 0;

unsigned long lastDayIncrementTime = 0;  // Variable para almacenar el último tiempo en que se incrementó el contador de días

unsigned long lastHumidityControlTime = 0;  // Variable para almacenar el último tiempo en que se controló la humedad

unsigned long lastServoControlTime = 0;      // Último tiempo en que se movió el servo

unsigned long lastServoMovementTime = 0;     // Último tiempo en que el servo cambió de posición

Servo myservo;  // Objeto para controlar el servo

int servoPosition = 0;  // Posición inicial del servo

// Duración del movimiento del servo en milisegundos

const unsigned long servoMovementDuration = 4000;

unsigned long servoMovementStartTime = 0;  // Tiempo de inicio del movimiento del servo

// Día a partir del cual el servo dejará de funcionar

const int dayToDisableServo = 19;

//setup del programa, es la configuración inicial

void setup( )

{

  Serial.begin( 9600);  //Inicia el puerto serie

  lcd.begin(16, 2);   //Inicia la pantalla lcd

  pinMode(3, OUTPUT);  // Configura el pin 3 como salida

  pinMode(4, OUTPUT);  // Configura el pin 4 como salida

  myservo.attach(5);   // Conecta el servo al pin 5

  myservo.write(servoPosition);  // Establece la posición inicial del servo

  }

//Comprueba las lecturas de temperatura y humedad para ver si es correcto

static bool measure_environment( float *temperature, float *humidity )

{

  static unsigned long measurement_timestamp = millis( );

//mide temperatura y humedad cada 3 segundos

  if( millis( ) - measurement_timestamp > 3000ul )

  {

    if( dht_sensor.measure( temperature, humidity ) == true )

    {

      measurement_timestamp = millis( );

      return( true );

    }

  }

  return( false );

}

//Bucle del código

void loop( )

{

  float temperature;

  float humidity;

 // Mide temperatura y humedad. Si la función devuelve true, entonces hay medición disponible

  if( measure_environment( &temperature, &humidity ) == true )

  {

    lcd.setCursor(0, 0);

    lcd.print( "T = " );

    lcd.print( temperature, 1 );

    lcd.print( "C" );

    lcd.setCursor(0, 1);

    lcd.print("H = ");

    lcd.print( humidity, 1 );

    lcd.print("%");

  }

  // Mostrar el contador de días en la pantalla LCD

  lcd.setCursor(10, 1);

  lcd.print("Dia:");

  lcd.print(daysCounter);

  // Verificar si ha pasado un día completo

  unsigned long currentTime = millis();

  if (currentTime - lastDayIncrementTime >= 86400000ul)  // 86400000 milisegundos = 24 horas

  {

    daysCounter++;

    lastDayIncrementTime = currentTime;

  }

    // Control de humedad cada 3 horas

  if (currentTime - lastHumidityControlTime >= 10800000ul)  // 10800000 milisegundos = 3 horas

  {

    if (humidity < 65)

    {

      digitalWrite(4, HIGH);  // Activa el pin 4

      delay(3000);  // Mantiene el pin 4 activo durante 3 segundos

      digitalWrite(4, LOW);  // Desactiva el pin 4

      lastHumidityControlTime = currentTime;

    }

  }

  // Control de servo cada 6 horas, pero solo si no ha pasado el día 19

  if (daysCounter < dayToDisableServo && currentTime - lastServoControlTime >= 21600000ul)  // 21600000 milisegundos = 6 horas

  {

    if (currentTime - servoMovementStartTime >= servoMovementDuration)

    {

      servoPosition = (servoPosition == 0) ? 90 : 0;

      myservo.write(servoPosition);

      servoMovementStartTime = currentTime;

    }

    lastServoControlTime = currentTime;

  }

  // Control de la temperatura

    if (temperature < 37.7) {

    digitalWrite(3, HIGH);

  } else if (temperature > 38.0) {

    digitalWrite(3, LOW);

  }

}