Control remoto de un sistema hidropónico

Abstract

Aquest Treball de Fi de Grau presenta el disseny i implementació d’un sistema hidropònic automatitzat amb supervisió remota, orientat a millorar l’eficiència i l’autonomia en el control de cultius domèstics. El projecte parteix d’una instal·lació manual ja existent, que ha estat transformada mitjançant la integració de sensors, actuadors i una plataforma de control basada en una Raspberry Pi. El sistema permet monitoritzar en temps real variables com la temperatura de l’aire i de l’aigua, la humitat, la qualitat de l’aire, la pressió atmosfèrica, la il·luminació, el nivell i el flux d’aigua, així com la concentració de sòlids dissolts (TDS). A partir d’aquestes dades, el sistema pot executar la dosificació automàtica de nutrients mitjançant bombes peristàltiques, sempre que es compleixin les condicions de seguretat definides. Les dades es guarden en una base de dades SQL i es visualitzen mitjançant una interfície web que també permet activar manualment les funcions principals. A més, s’han implementat alertes per correu electrònic i accés protegit per contrasenya. El sistema ha estat validat durant un cicle complet de cultiu d’enciam, amb una durada de més de 40 dies, demostrant un funcionament estable i autònom que continua operatiu actualment.

Este Trabajo de Fin de Grado presenta el diseño e implementación de un sistema hidropónico automatizado, con supervisión remota, orientado a mejorar la eficiencia y la autonomía en el control de cultivos domésticos. El proyecto parte de una instalación manual ya existente, que ha sido transformada mediante la integración de sensores, actuadores y una plataforma de control basada en una Raspberry Pi. El sistema permite monitorizar en tiempo real variables como temperatura del aire y del agua, humedad, calidad del aire, presión atmosférica, intensidad lumínica, nivel y flujo de agua, así como la concentración de sólidos disueltos (TDS). A partir de estas mediciones, el sistema puede ejecutar la dosificación automática de nutrientes mediante bombas peristálticas, siempre y cuando se cumplan las condiciones de seguridad definidas. Los datos se almacenan en una base de datos SQL y se visualizan mediante una interfaz web, desde la cual también se pueden activar manualmente las funciones principales del sistema. También se han implementado alertas por correo electrónico y acceso restringido mediante contraseña. El sistema ha sido validado durante un ciclo completo de cultivo de lechugas, con una duración de más de 40 días, demostrando un funcionamiento estable y autónomo que continúa operativo a día de hoy.

This Final Degree Project presents the design and implementation of an automated hydroponic system with remote supervision, aimed at improving efficiency and autonomy in the management of domestic crops. The project is based on a previously existing manual setup, which has been transformed through the integration of sensors, actuators, and a control platform based on a Raspberry Pi. The system allows real-time monitoring of variables such as air and water temperature, humidity, air quality, atmospheric pressure, light intensity, water level and flow, as well as the concentration of dissolved solids (TDS). Based on these readings, the system can perform automatic nutrient dosing using peristaltic pumps, as long as predefined safety conditions are met. All data are stored in a SQL database and visualized through a web interface, which also enables manual activation of key functions. Additionally, email alerts and password protection have been implemented for secure access. The system has been validated during a full lettuce growing cycle, lasting over 40 days, demonstrating stable and autonomous operation that remains functional to this day.