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Fabricación de una Incubadora con Control PID: Proyecto DIY con Arduino

En este blog, exploraremos la fabricación de una incubadora con un sistema de control PID utilizando Arduino. El proyecto está enfocado en ofrecer un ambiente óptimo para la incubación de huevos, permitiendo el ajuste preciso de la temperatura y la humedad, así como un mecanismo de volteo automático. Utilizando un controlador PID, logramos mantener la temperatura estable, esencial para el desarrollo exitoso de los embriones. Además, integramos un sensor DHT11 para medir la humedad y temperatura, un display LCD para la interfaz de usuario y un SSR (Relé de Estado Sólido) para el control de la resistencia de calentamiento.

¿Qué es un Control PID?

El control PID (Proporcional, Integral, Derivativo) es un método ampliamente utilizado en sistemas de control que permite ajustar las salidas de un proceso para mantener una variable (en este caso, la temperatura) en un valor deseado o "Setpoint". En nuestra incubadora, el PID ajusta la potencia de la resistencia de calentamiento para estabilizar la temperatura, minimizando las oscilaciones.


Componentes Utilizados

  1. Arduino Uno: Microcontrolador principal para la lógica del proyecto.

  2. LM35: Sensor de temperatura para el control preciso del PID.

  3. DHT11: Sensor para medir la humedad y temperatura del ambiente.

  4. Relé de Estado Sólido (SSR): Para controlar la resistencia de calentamiento.

  5. Relé para Volteo: Mecanismo que gira los huevos para evitar que el embrión se adhiera a la cáscara.

  6. Relé para Humidificación: Controla un sistema de humidificación para mantener el nivel adecuado de humedad.

  7. Pantalla LCD (I2C): Para mostrar la información actual de temperatura, humedad y parámetros del sistema.

  8. Botones de Configuración: Permiten ajustar el Setpoint de temperatura, parámetros del PID y tiempos de volteo.

Librerias Utilizadas 

#include <PID_v1.h>
#include <Bounce2.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <DHT.h>

  1. Control PID de Temperatura: El código utiliza la biblioteca PID_v1.h para implementar un controlador PID que ajusta la potencia de salida según la lectura del sensor LM35.

    PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT);


  2. Pantalla LCD para Monitoreo: Se muestra la temperatura y humedad actual, junto con los valores ajustados de los parámetros PID en la pantalla LCD.

    lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("T:"); lcd.print(Input, 1); lcd.print((char)223); lcd.print("C");


  3. Manejo de Volteo de Huevos: El mecanismo de volteo se activa automáticamente cada cierto intervalo de tiempo, el cual puede ser configurado por el usuario.

    handleVolteo();


  4. Control de Humedad: Basado en la lectura del sensor DHT11, el sistema activa un humidificador si la humedad desciende por debajo del umbral establecido.

    if (currentHumidity < humiditySetting) { digitalWrite(RELAY_HUMIDIFICACION, HIGH); }


  5. Menú de Configuración: Mediante botones, se accede a un menú para ajustar el Setpoint de temperatura, los tiempos de volteo, la humedad deseada, y los parámetros del controlador PID (Kp, Ki, Kd).

    adjustParameter(1);


Ventajas del Sistema

  • Precisión en el Control de Temperatura: La implementación del PID permite reducir las variaciones en la temperatura, esencial para una incubación exitosa.

  • Automatización Completa: El sistema de volteo automático y control de humedad optimiza el proceso de incubación, evitando intervenciones manuales.

  • Interfaz de Usuario Amigable: Gracias al menú configurable y el display LCD, es fácil ajustar y monitorear los parámetros de la incubadora.


 
 
 

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