Profe Tolocka

Bits, Volts & KVAr

Control de consumo de agua con Arduino Mega

El agua potable es un recurso escaso en el planeta y debemos adquirir hábitos de consumo para impedir su derroche innecesario. El proyecto que describo a continuación, denominado CUMA (Control de Uso Moderado de Agua), que llevamos a cabo con mis alumnos del El Pueblito (Córdoba, Argentina) consiste en un dispositivo basado en un Arduino Mega y tiene precisamente por objetivo contribuir a evitar el derroche de este elemento tan valioso.

Introducción

El dispositivo denominado “CUMA” (Control de Uso Moderado de Agua) tiene como objetivo concientizar a la población en el uso racional del agua potable, elemento escaso a nivel mundial y en mayor medida en nuestra zona de las Sierras Chicas. El método empleado para ello es medir, sobre una base diaria, el consumo de agua que en una vivienda realiza el grupo familiar, indicando con un dispositivo luminoso si el consumo es Normal, Medio o Elevado de acuerdo a un valor de referencia que se relaciona con los consumos diarios por persona sugeridos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Adicionalmente, el equipo mide constantemente el nivel de agua disponible en la reserva domiciliaria (tanque) lo que contribuye a administrar con precaución la cantidad de agua que se consume. El nivel de agua disponible también se señaliza a través de indicadores luminosos y, junto al consumo en un display de cristal líquido (LCD).

El CUMA en la muestra Técnicamente 2016

El CUMA en la muestra Técnicamente 2016

Funcionamiento

El equipo está basado en una placa Arduino Mega y fue diseñado, construido y programado por los alumnos. La medición del nivel de agua se realiza a través de un sensor ultrasónico HC-SR04, con la ventaja de que al no poseer partes móviles o que estén sumergidas, no requieren mantenimiento. El sensor mide la distancia desde la parte superior del tanque hasta el “pelo” del agua y a partir de la información de la geometría del tanque, calcula la cantidad de metros cúbicos presentes. La cantidad de agua consumida diariamente se mide empleando un caudalímetro conectado en la salida de agua del tanque, el cual envía señales a la placa Arduino las que son contabilizadas y acumuladas y luego comparadas con el valor de referencia para actualizar el estado del indicador luminoso, consistente en tres luces de color Verde, Amarillo y Rojo. Un indicador similar de tres luces también señaliza el nivel de agua en el tanque. Adicionalmente, el equipo cuenta con un LCD de 2 filas de 16 caracteres, donde se muestran los datos de consumo diario (en litros) y nivel de reserva del tanque (en litros y % del total del tanque).

Caudalimetro conectado a la salida del tanque

Caudalimetro conectado a la salida del tanque

 

Sensor de nivel de agua instalado al borde del tanque

Sensor de nivel de agua instalado al borde del tanque

 

Indicadores luminosos implementados con LEDs de alto brillo

Indicadores luminosos implementados con LEDs de alto brillo

 

Diagrama en bloques

El siguiente es un diagrama en bloques general del equipo

Diagrama en bloques del CUMA

Diagrama en bloques del CUMA

 

Software

El programa fué escrito en Processing y consiste básicamente en un bucle en el que se miden constantemente el nivel de agua en el tanque y  la cantidad de pulsos entregados por el caudalímetro, se comparan estos valores con los de referencia y se actualizan los indicadores luminosos. Los pulsos del caudalímetro se acumulan en una interrupción, que se produce 330 veces por cada litro que pasa a través del mismo. En esta versión no se incluye un Reloj de Tiempo Real (RTC) para llevar a cero el valor de consumo a las cero horas, así que para probar el programa se incorporó un pulsador. El siguiente es un diagrama de flujo simplificado

Diagrama de flujo

Diagrama de flujo

 

Conclusiones

El equipo fué presentado en la muestra “Tecnicamente 2016” que se realizó en Villa Carlos Paz en agosto de este año, donde despertó gran interés de los asistentes y expositores y fué seleccionado para representar a nuestra provincia en la instancia nacional de la competencia. El funcionamiento fué correcto, detectándose algunos detalles que se modificarán en la próxima versión. Está pendiente agregar el RTC para medir el consumo sobre una base diaria y se estudia el reemplazo del LCD de texto por uno gráfico y una placa WiFi para poder enviar datos a través de Internet. También se agregará la posibilidad de configurar el equipo (a través de un teclado o de un LCD táctil), cargando las dimensiones del tanque (para poder adecuarlo a distintos modelos) y el valor de referencia de consumo de agua (según la cantidad de personas que habitan en la vivienda).

 

Galería de imágenes

 

Mas información

Detalles sobre el caudalímetro

6 Comentarios

  1. Buenísima iniciativa!

    Seguir adelante, haciendo cada día más grande a nuestra Argentina!

  2. Hola. Soy Egresado de una Técnica en Buenos Aires
    Muy buen proyecto. Excelente
    Una recomendación. Protejan el mobiliario cuando pintan. Usen los elementos de seguridad cuando trabajan, en especial en la amoladora y nunca el pie sosteniendo una madera al cortar.
    Un poquito mas de orden con los elementos no viene mal.
    Los felicito.

  3. Me parece excelente la idea, el proyecto y su profesionalismo por enseñar e inculcar a los jóvenes el arte del aprendizaje y demostrar que hay un futuro maravilloso para ellos detrás la automatización.

    Saludos Atte.
    JUAN MANUEL GELMINI
    INSTRUCTOR TECNICO

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

© 2018 Profe Tolocka

Tema por Anders NorenArriba ↑

A %d blogueros les gusta esto: