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http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68224| Title: | Prototipo electrónico de análisis de microclima y control de riego para mitigar el déficit de presión de vapor (DPV) en cultivos |
| Authors: | De La Cruz, Wilson Adrian Valencia Coello, Adrián Geovanny Martín Moreno, Cesar Antonio, Director |
| Keywords: | Microclima agrícola Déficit de presión de vapor Control PI Riego automatizado ESP32 |
| Issue Date: | 2025 |
| Publisher: | ESPOL.FIEC |
| Citation: | De La Cruz W.A, Valencia Coello A.G. (2025) Prototipo electrónico de análisis de microclima y control de riego para mitigar el déficit de presión de vapor (DPV) en cultivos [Proyecto Integrador] Escuela Superior Politécnica del Litoral |
| Abstract: | This integrative project aims to design and implement an electronic prototype capable of analyzing agricultural microclimate variables and controlling irrigation in order to mitigate water stress associated with Vapor Pressure Deficit (VPD) in crops. It is hypothesized that automated irrigation control, based on microclimate analysis and the regulation of soil moisture and water layer level, allows optimal physiological conditions for plant development while improving water use efficiency. The project is justified by the need to promote accessible and data-driven technological solutions for agricultural irrigation. The project development followed an experimental approach using an ESP32 microcontroller, temperature and relative humidity sensors (DHT11), soil moisture sensors, and an ultrasonic sensor for water layer measurement. A PI control system was implemented to regulate irrigation flow through a water pump driven by a PWM signal, considering VPD as a system disturbance. The obtained results showed that the prototype effectively characterized microclimate dynamics and achieved stable regulation of soil moisture and water layer level. A reduction in steady-state error and a consistent system response under environmental variations were observed. It is concluded that the developed prototype is functional, technically feasible, and replicable, representing an efficient solution for irrigation automation focused on VPD mitigation in agricultural crops. Keywords: Agricultural microclimate, Vapor Pressure Deficit, PI control, Automated irrigation, ESP32 |
| Description: | El presente proyecto integrador tiene como objetivo diseñar e implementar un prototipo electrónico capaz de analizar variables de microclima agrícola y controlar el riego con el fin de mitigar el estrés hídrico asociado al Déficit de Presión de Vapor (DPV) en cultivos. Se plantea como hipótesis que el control automatizado del riego, basado en el análisis del microclima y en la regulación de la humedad del suelo y la lámina de agua, permite mantener condiciones fisiológicas óptimas para la planta y optimizar el uso del recurso hídrico. La justificación del proyecto se fundamenta en la necesidad de tecnificar el riego agrícola mediante soluciones accesibles y basadas en datos reales de campo. El desarrollo del proyecto se realizó mediante un enfoque experimental, utilizando un microcontrolador ESP32, sensores de temperatura y humedad relativa (DHT11), sensores de humedad del suelo y un sensor ultrasónico para la medición de la lámina de agua. Se implementó un sistema de control PI para regular el caudal de riego a través de una bomba de agua accionada por señal PWM, considerando el DPV como una perturbación del sistema. Los resultados obtenidos demostraron que el prototipo permitió caracterizar adecuadamente la dinámica del microclima y regular de forma estable la humedad del suelo y la lámina de agua. Se evidenció una reducción del error en estado estacionario y una respuesta coherente del sistema ante variaciones ambientales. Finalmente, se concluye que el prototipo desarrollado es funcional, técnicamente viable y replicable, constituyendo una alternativa eficiente para la automatización del riego orientada a la mitigación del DPV en cultivos agrícolas |
| URI: | http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68224 |
| metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador: | INGE-2982 |
| Appears in Collections: | Tesis de Electrónica y Automatización |
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|---|---|---|---|---|
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