{"id":8537,"date":"2024-05-05T20:27:46","date_gmt":"2024-05-05T18:27:46","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=8537"},"modified":"2024-05-06T10:29:18","modified_gmt":"2024-05-06T08:29:18","slug":"control-de-pienso-en-un-silo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/control-de-pienso-en-un-silo\/","title":{"rendered":"Control de pienso en un silo"},"content":{"rendered":"\n

Integrantes<\/h2>\n\n\n\n

C\u00e9sar Gonz\u00e1lez San Mart\u00edn<\/p>\n\n\n\n

Jes\u00fas del Moral G\u00f3mez<\/p>\n\n\n\n

Sergio de la Garma L\u00f3pez<\/p>\n\n\n\n

Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

Nuestro proyecto va dirigido a uno de los sectores olvidados de nuestra sociedad, el sector primario, y m\u00e1s concretamente al sector porcino de producci\u00f3n intensiva.<\/p>\n\n\n\n

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Espa\u00f1a se encuentra como 3\u00ba productor mundial de porcino y 2\u00ba a nivel europeo, debido a intervenciones gubernamentales y falta de atractivo del sector, el n\u00famero de productores se reduce a\u00f1o tras a\u00f1o, en cambio el consumo per c\u00e1pita de carne de cerdo se sostiene y tiende a crecer, lo que hace que este negocio se convierta en un sector rentable a futuro para sus productores, y la inversi\u00f3n en tecnolog\u00eda sea un factor a tener en cuenta para ellos. <\/p>\n\n\n\n

Para hacernos una idea de la magnitud del crecimiento del sector, en los \u00faltimos 10 a\u00f1os el precio del kilo de cerdo ha llegado a duplicarse y ha pasado de menos de 1euro\/kilo el precio de costo en 2015 a llegar en 2024 a los 2euros\/kilos.<\/p>\n\n\n\n

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Objetivo<\/h2>\n\n\n\n

Nuestro proyecto busca solucionar dos inconvenientes que sufrimos muchos ganaderos d\u00eda tras d\u00eda, los cuales est\u00e1n relacionados con la forma en la que debemos alimentar a los animales. A d\u00eda de hoy las granjas cuentas con silos de pienso conectados por tubos a cada una de las naves y sus respectivos comederos, donde se alimentan los animales. Estos tubos en su interior poseen un sinf\u00edn al que le da fuerza un motor y por el cual circula el pienso. Este motor posee una placa de presi\u00f3n en su interior que indica que todas las tolvas de los animales est\u00e1n llenas y por tanto que el proceso ha finalizado.<\/p>\n\n\n\n

Durante este proceso surge un problema a tener en cuenta y se trata de que el pienso debido a su composici\u00f3n tiende a compactarse y atascar el silo, por tanto el ganadero debe de encargarse manualmente de desatascar el pienso y si este no se da cuenta, puede enfrentarse a problemas como fundir el motor y que los animales no ingieran alimento hasta el pr\u00f3ximo d\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Es aqu\u00ed donde surge nuestra idea, la cual trata de implantar unos vibradores en la boca del silo que hagan mover el pienso y desatascarlo, esto no solo evita los dos inconvenientes mencionados anteriormente, sino que tambi\u00e9n liberan al ganadero a desempe\u00f1ar otras funciones y por tanto aumentar su productividad.<\/p>\n\n\n\n

Materiales utilizados<\/h2>\n\n\n\n

Sensor de distancia anal\u00f3gico IR (ARCELI GP2Y0A21YK0F):<\/strong> Este sensor permite medir distancias entre 10 y 80 cm. Se conecta a la placa Arduino a trav\u00e9s de tres pines: Vo (salida de voltaje), GND (tierra) y VCC (alimentaci\u00f3n de 5VDC). Es el componente que nos indica si est\u00e1 pasando pienso o no.<\/p>\n\n\n\n

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Vibradores:<\/strong> Utilizamos cuatro vibradores que operan a una velocidad de aproximadamente 11000 rpm y requieren una alimentaci\u00f3n de 3V cada uno. Cada vibrador est\u00e1 conectado a un transistor NPN para su control. Adem\u00e1s, todos los vibradores est\u00e1n conectados al pin 8 de la placa Arduino, lo que nos permite apagarlos o encenderlos en funci\u00f3n de la se\u00f1al que recibamos.<\/p>\n\n\n\n

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Dispensador de pienso<\/strong>: Utilizamos un dispensador de pienso para madres, el cual simula un silo en miniatura y su uso en el d\u00eda a d\u00eda es controlar la comida que ingiere cada animal a diario y seg\u00fan sus necesidades.<\/p>\n\n\n\n

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Bot\u00f3n:<\/strong> Se emplea un bot\u00f3n proporcionado por el kit de Arduino. Este bot\u00f3n se utiliza para activar y desactivar el programa, permitiendo al usuario controlar las acciones del sistema. Se conecta al pin 9 de la placa arduino.<\/p>\n\n\n\n

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Transistores:<\/strong> Los transistores NPN en este proyecto act\u00faan como interruptores electr\u00f3nicos controlados por la placa Arduino. Al aplicar un voltaje adecuado a la base del transistor, se permite que una corriente m\u00e1s grande fluya desde el colector hacia el emisor, activando as\u00ed los vibradores conectados a ellos.
Al conectar los vibradores a los transistores NPN, podemos controlar su funcionamiento en respuesta a las lecturas del sensor de distancia.<\/p>\n\n\n\n


Pelota de tenis:<\/strong> La funci\u00f3n de la pelota es impedir que se caiga el pienso mientras no est\u00e9en funcionamiento el silo, pero una vez pulsamos el bot\u00f3n, se levanta, permitiendo el paso del pienso.<\/p>\n\n\n\n

Patas de mueble:<\/strong> Utilizamos 4 patas de longitud de 1 metro atornilladas al dispensador que serv\u00eda de soporte.<\/p>\n\n\n\n

Costes<\/h2>\n\n\n\n
Vibradores:<\/strong><\/td>8,19 euros<\/td><\/tr>
Sensor de distancia anal\u00f3gico IR<\/strong><\/td>8,99 euros<\/td><\/tr>
Dispensador de pienso<\/strong>:<\/td>45,17 euros<\/td><\/tr>
Bot\u00f3n:<\/strong> <\/td>0 euros<\/td><\/tr>
Transistores:<\/strong><\/td>0,53 euros<\/td><\/tr>
Patas de mueble:<\/strong><\/td>7,5 euros<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Software<\/h2>\n\n\n\n

C\u00f3digo:<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Definir los pines\nint sensorPin = A0;  \/\/ Pin del sensor\nint transistorMotorPin = 2; \/\/ Pin del transistor para el motor\nint transistorVibradoresPin = 8; \/\/ Pin del transistor para los vibradores\nint botonPin = 9;  \/\/ Pin del bot\u00f3n\n\nboolean programaActivo = false;  \/\/ Variable para controlar si el programa est\u00e1 activo\nboolean primerUso = true;  \/\/ Variable para identificar si es la primera activaci\u00f3n\nboolean ultimoEstadoBoton = false;  \/\/ Variable para almacenar el estado previo del bot\u00f3n\nunsigned long tiempoInicio = 0; \/\/ Variable para almacenar el tiempo de inicio\n\nvoid setup() {\n  pinMode(transistorMotorPin, OUTPUT);  \/\/ Configura el pin del transistor del motor como salida\n  pinMode(transistorVibradoresPin, OUTPUT);  \/\/ Configura el pin del transistor de los vibradores como salida\n  pinMode(botonPin, INPUT_PULLUP); \/\/ Configura el pin del bot\u00f3n como entrada con resistencia de pull-up interna\n  Serial.begin(9600);              \/\/ Inicia la comunicaci\u00f3n serial\n}\n\nvoid loop() {\n  \/\/ Lee el estado actual del bot\u00f3n\n  boolean estadoBoton = digitalRead(botonPin) == LOW;\n\n  \/\/ Verifica si el estado del bot\u00f3n ha cambiado desde el \u00faltimo ciclo\n  if (estadoBoton != ultimoEstadoBoton) {\n    delay(50);  \/\/ Peque\u00f1o retraso para evitar el rebote del bot\u00f3n\n    ultimoEstadoBoton = estadoBoton;\n\n    \/\/ Cambio en el estado del bot\u00f3n\n    if (estadoBoton) {\n      if (!programaActivo) {\n        programaActivo = true; \/\/ Activa el programa\n        primerUso = true;\n        tiempoInicio = millis(); \/\/ Almacena el tiempo de inicio\n        digitalWrite(transistorMotorPin, HIGH); \/\/ Enciende el motor\n        Serial.println(\"Motor activado durante 7 segundos\");\n      } else {\n        \/\/ Termina el programa si ya estaba activo y se vuelve a pulsar el bot\u00f3n\n        programaActivo = false;\n        digitalWrite(transistorMotorPin, LOW);\n        digitalWrite(transistorVibradoresPin, LOW);\n        Serial.println(\"Programa terminado y todo apagado\");\n      }\n    }\n  }\n\n  \/\/ Control del motor y los vibradores basado en el tiempo\n  if (programaActivo && primerUso) {\n    unsigned long tiempoTranscurrido = millis() - tiempoInicio;\n\n    if (tiempoTranscurrido >= 7000) {\n      digitalWrite(transistorMotorPin, LOW); \/\/ Apaga el motor\n      primerUso = false; \/\/ Marca el primer uso como completado\n      Serial.println(\"Motor apagado, control pasando a sensor y vibradores\");\n    }\n  } else if (programaActivo && !primerUso) {\n    int sensorValue = analogRead(sensorPin); \/\/ Lee el valor del sensor\n    Serial.print(\"Valor del Sensor: \");\n    Serial.println(sensorValue);\n\n    if (sensorValue > 630) {\n      digitalWrite(transistorVibradoresPin, HIGH);  \/\/ Enciende los vibradores si el sensor es alto\n      Serial.println(\"Vibradores activados\");\n    } else {\n      digitalWrite(transistorVibradoresPin, LOW);   \/\/ Apaga los vibradores si el sensor es bajo\n    }\n  }\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
Respecto al c\u00f3digo que hemos tenido que realizar, aqui dejamos una breve explicaci\u00f3n de \u00e9l:<\/p>\n\n\n\n
-Definici\u00f3n de Pines:<\/strong> Los pines del sensor, el motor, los vibradores y el bot\u00f3n se conectan.<\/p>\n\n\n\n
-Configuraci\u00f3n Inicial:<\/strong> Los pines del motor y los vibradores se establecen como salidas, mientras que el pin del bot\u00f3n se configura como entrada con una resistencia de pull-up interna. La comunicaci\u00f3n serial se inicia tambi\u00e9n.<\/p>\n\n\n\n
-Bucle Principal (loop):<\/em><\/p>\n\n\n\n
Lectura del Bot\u00f3n:<\/strong> El estado actual del bot\u00f3n se lee.<\/p>\n\n\n\n
Detecci\u00f3n de Cambio en el Bot\u00f3n:<\/strong> Se comprueba si ha cambiado el estado del bot\u00f3n desde la \u00faltima iteraci\u00f3n. Se introduce una breve demora para prevenir rebotes.<\/p>\n\n\n\n
-Acciones seg\u00fan el Estado del Bot\u00f3n:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Si no est\u00e1 activo el programa y se pulsa el bot\u00f3n, entonces se activa el programa. El motor se enciende por 7 segundos.<\/p>\n\n\n\n
Si se pulsa el bot\u00f3n y el programa est\u00e1 activo, entonces se termina. El motor y los vibradores se apagan.<\/p>\n\n\n\n
-Control del Motor y Vibradores:<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Si el programa est\u00e1 en funcionamiento y se est\u00e1 ejecutando por primera vez, el motor permanece encendido durante 7 segundos, mientras que los vibradores y el sensor infrarojos est\u00e1n apagados, hasta que se cumplen los 7 segundos, dando un margen para que no se solapen. Cuando se cumple ese tiempo, los vibradores y el sensor se encienden y el motor se apaga.<\/p>\n\n\n\n
Tras la ejecuci\u00f3n inicial, el control es transferido al sensor y a los vibradores. Si el sensor tiene un valor alto (m\u00e1s de 630), los vibradores se encienden; de lo contrario, se apagan.<\/p>\n\n\n\n
Al pulsar un bot\u00f3n, este programa activa un motor durante cierto tiempo y luego controla vibradores seg\u00fan la lectura de un sensor.<\/p>\n\n\n\n
Mejoras y problemas encontrados<\/h2>\n\n\n\n
Potencia de los vibradores:<\/strong> Debido a las limitaciones de voltaje de la propia placa, los vibradores no deb\u00edan de tener m\u00e1s de 3V cada uno para no recalentarla y debido a esta limitaci\u00f3n surgi\u00f3 un problema relacionado con la falta de potencia, por tanto una mejora a tener en cuenta es el aumento de potencia.<\/p>\n\n\n\n
Motor:<\/strong> No se ajusta a las caracter\u00edsticas que necesit\u00e1bamos, por un lado no encontr\u00e1bamos un motor con la potencia necesaria para levantar la bola que soportaba, y en segundo lugar que ese motor fuera capaz de mover la bola hacia arriba para comenzar el programa y hacia abajo de nuevo a la hora de finalizar el proceso.<\/p>\n\n\n\n
V\u00eddeo funcionamiento <\/h2>\n\n\n\n
Complementamos el proyecto con un v\u00eddeo de su funcionamiento: <\/p>\n\n\n\n
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