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Microcontroladores PIC => * PROYECTOS * => Mensaje iniciado por: Wbta en 17 de Marzo de 2010, 01:45:40

Título: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 17 de Marzo de 2010, 01:45:40
Hola Gente,


Mi proyecto consiste en hacer el control para un cultivo, asi que debo controlar temperatura, humedad y el nivel de pH del suelo, y estos datos enviarlos por SMS al celular del cliente.
El control debo hacerlo con un pic 16f877A.
Mi preocupacion en esta etapa del proyecto es el sensor de humedad, he estado investigando bastante sobre los sensores que se pueden utilizar y encontrado 2 grandes candidatos, el SHT71 o el HIH-4000, este ultimo es el mas opcionado por cuestiones de costos para el proyecto.
quisiera saber si alguien ya ha utilizado este sensor y q recomendaciones m puede dar para obtener el dato por el A/D del pic, ya que el sensor me da un dato de humedad relativa y esta debo sacarla con una ecuacion que aparece en el datasheet del sensor.

Gracias,
mas adelante posteare los resultados obtenidos sobre el sensor de temperatura lm335 que ya hace parte del proyecto y funciona muy bien.
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: MLO__ en 17 de Marzo de 2010, 02:11:27
Yo use hace mucho tiempo el HIH3610 .... este saca un voltaje de 0 a 5 voltios por lo que no hubo necesidad de AO. Lo que si hay que tener presente es la compensación en el valor de HR en función de la T, para eso, dan unas curvas en el datasheet ....
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 17 de Marzo de 2010, 02:30:22
Hola,

el HIH-4000 y el HIH-3610, estaba viendo los datasheet y son muy parecidos, pero lo que m preocupa es precisamente lo de la RH, es decir, este sensor m da un valor entre 0 y 5v, pero este hace referencia directamente a la humedad que hay?, es decir 0v= 0RH , 5=100%RH  ?

y lo correspondiente a la temperatura, seria hacer los calculos para variar el dato de entrada del sensor segun el sensor de temperatura, cierto?


Gracias
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Menta en 17 de Marzo de 2010, 02:33:51
yo use el HIH4000 cuando recién salía en reemplazo del HIH3610... particularmente creo que es muy bueno porque afirma que funciona bien en ambientes tóxicos o corrosivos, en el datasheet que es muy breve está todo lo que necesitas... a mí me costó 176 pesos argentinos en el 2007 tenerlo en mis manos, que serían hoy como 45 dolares... pero incluía el envío...

Mi experiencia fue que funcionó perfecto casi un año y en una inspección noté sobre el una capa verdosa (estuvo en un abrigo meteorológico, en un campo abierto, todo el tiempo) y no tuve mejor idea que intentar limpiarlo, empezó a medir mal y tuve que reemplazarlo... cuidado con eso, no sé si viene con alguna cápsula protectora o si se le puede agregar, pero usarlo así nomás como viene deja expuesto el elemento sensor.

Si tuviera que medir humedad de nuevo lo que haría sería volver a comprarlo si no dispongo de mucho tiempo de desarrollo ya que lo alimentas, lees y listo, con una tabla o con una fórmula de cálculo tienes tus datos...
Pero si tuviera más tiempo y un medidor para calibración construiría el sensor de humedad yo mismo. Te digo porque un amigo mio lo hizo y es bastante simple y preciso, aunque necesitas un circuito para convertir capacidad en frecuencia y/o tensión...

Espero te sirva la data. Saludos
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 17 de Marzo de 2010, 03:00:52
Hola,

Gracias por la respuesta, mi pregunta va dirigida a la medicion de RH (Humedad Relativa), en el datasheet se encuentra una ecucaion en la q relacion voltaje de entrada, salida y RH, entonces lo q se debe hacer es despejar el RH y d alli se obtiene el valor en porcentaje?

otra pregunta, como seria posible hacer las correspondientes pruebas cuando se tenga el sensor conectado, para aumentar o disminuir el nivel de RH en el aire.


Gracias
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Menta en 17 de Marzo de 2010, 03:04:45
verás que lo hice hace bastante tendría que ver el informe, pero creo que era así nada más... yo confié en la fórmula ya que no tenía como calibrarlo... finalmente con todo armado usé 2 termómetros y el método de bulbo seco y bulbo húmedo ya que en mi facultad se mide a diario de esa forma y los resultados fueron bastante exactos digamos que con un error máximo de un 2% sin saber cual medida es la más exacta  :?

para ver si responde basta con exalar tu aliento cerca de él y verás como sube la humedad salvo que el día ya sea muy húmedo :)

Usé está fórmula del datasheet:
Vout=(0.0305+0.000044*T-0.0000011 *T *T)*RH +(0.9237-0.0041*T+0.000040*T*T)
despejando...
RH = [Vout - (0.9237-0.0041*T+0.000040*T*T)]/(0.0305+0.000044*T-0.0000011 *T *T)

Las otras dos anteriores que figuran son aproximaciones a la curva ensayada a 25ºC y sólo las debes usar en caso de que no dispongas del valor de la temperatura y no necesites mucha precisión o para medir humedad en un ambiente donde la temperatura no difiera mucho de los 25ºC

fijate que si graficás esta ecuación con T=25 te dá la curva exacta que aparece graficada en el datasheet, la alimentación tiene que ser de 5V, supongo que las ecuaciones de 2do orden y la que incluyen la temperatura serían muy complejas si incluyeran Vin en ellas, pero van bien con 5V ;-)
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 17 de Marzo de 2010, 03:40:29
Listo, ya con esta info m dispodre a comprar el sensor y empezar a hacer pruebas, muchas gracias por tu ayuda.


ahora m queda el pequeñisimo problema del sensor de pH, q por lo que he estado leyendo no es tan simple como tener un voltaje de salida, vamos a ver q mas encuentro, igual abrire otro tema para ese topico




Gracias,
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 17 de Marzo de 2010, 04:37:31
En este momento no recuerdo exactamente el modelo, pero existen sensores de humedad que ya traen integrado sensor de temperatura y realizan la correcion solos, te dan la Hº y Tº y ademas tienen puerto I2C!!!, por lo que se simplifaca mucho el trabajo. Nada de conversiones AD. Si encuentro el modelo te lo paso. Yo particularmente nunca los usé.
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 17 de Marzo de 2010, 06:31:24
Puedes ver este enlace:


http://www.sensirion.com/en/01_humidity_sensors/00_humidity_sensors.htm
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: MLO__ en 17 de Marzo de 2010, 10:21:11
Los SHTxx son muy buenos ... acá tengo una muestra de él, pero creo que el amigo Wbta lo descartó por ser costoso .... aunque con los precios que da el amigo Menta .... pues habría que ver bien no? Estos sensores son 2-wire no compatible con I2C

SHTxx (http://www.sigmaelectronica.net/sht71-p-496.html)

Saludos
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Menta en 17 de Marzo de 2010, 14:40:36
Listo, ya con esta info m dispodre a comprar el sensor y empezar a hacer pruebas, muchas gracias por tu ayuda.

ahora m queda el pequeñisimo problema del sensor de pH, q por lo que he estado leyendo no es tan simple como tener un voltaje de salida, vamos a ver q mas encuentro, igual abrire otro tema para ese topico

Gracias,
De nada, sobre ph desconozco las alternativas de medición...

Los SHTxx son muy buenos ... acá tengo una muestra de él, pero creo que el amigo Wbta lo descartó por ser costoso .... aunque con los precios que da el amigo Menta .... pues habría que ver bien no? Estos sensores son 2-wire no compatible con I2C

SHTxx (http://www.sigmaelectronica.net/sht71-p-496.html)

Saludos

Si, pasa que soy del interior de argentina y se lo compré a una empresa de Bs. As. con lo que tuve que pagar el costo original + la importación y la ganancia con que la empresa marca el producto + el envío a mi domicilo  :?

Los sensirion son más costosos pero te ahorras mucho en tiempo de desarrollo ya que vienen módulos como este y además no tienes que comprar sensor de temperatura:
(http://www.microingenia.com/prestashop/img/p/10-20-large.jpg)
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: MLO__ en 18 de Marzo de 2010, 00:13:50
Seee, esos son los $$$ que van sumando  :?
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 18 de Marzo de 2010, 03:03:27
Medir pH es una historia complicada!! Todos los métodos que conozco se basan en medir la electroconductividad. Estos funciona bien en soluciones acuosas.
El suelo es un medio muy complejo de realizar casi cualquier medicion. 1º por la gran variavilidad de sus parámetros. 2º por la gran influencia que tiene un factor sobre otro.
El medir la electrocondutividad, en este caso no sirve ya que estará influida por dos factores: el nivel de Hº del suelo, la densidad del suelo, y el pH entre otros de menor importancia.
De todos modos, NO es necesario un muestreo de pH, periodico. Ya que este es un valor que varía poco durante un ciclo de cultivo, solo se lo utiliza como parámetro en fertilizaciones de base. Para tu cliente seguramente será mucho mas importante conocer en tiempo cuasi real el nivel de hidratacion del perfil, para esto si te sirve una medicion de electroconductividad; ya que en este caso despreciamos las variaciones de pH(repito, NO son significativas durante el ciclo de cultivo).
Espero no haber sido confuso con la explicacion, quedo u tu disposicion ya que estoy bastante metido en el tema de cultivos.
PD: El proyecto me parece barbaro, ya que une las dos areas a las que me dedico, el agro y la electrónica.
      Por otro lado, que interfaz estas utilizando para enlazarte a la torre celular??Esta parte el proyecto ya la tienes resuelta???
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: QIQE en 18 de Marzo de 2010, 05:40:50
a tener en cuenta... el sht tiene una resistencia de caldeo interna por si se moja evaporar el agua, y asi n tener lecturas falsas.
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: MLO__ en 18 de Marzo de 2010, 11:50:55
Hola.

Acá en el foro hay un hilo sobre eso del PH ... pero aun no lo encuentro  :?

PD:
http://213.97.130.124/phm/phmeter.htm (http://213.97.130.124/phm/phmeter.htm)
http://www.monigot.com/acuarios/controlador/index.php#medidor_ph (http://www.monigot.com/acuarios/controlador/index.php#medidor_ph)
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 18 de Marzo de 2010, 13:06:33
Medir pH es una historia complicada!! Todos los métodos que conozco se basan en medir la electroconductividad. Estos funciona bien en soluciones acuosas.
El suelo es un medio muy complejo de realizar casi cualquier medicion. 1º por la gran variavilidad de sus parámetros. 2º por la gran influencia que tiene un factor sobre otro.
El medir la electrocondutividad, en este caso no sirve ya que estará influida por dos factores: el nivel de Hº del suelo, la densidad del suelo, y el pH entre otros de menor importancia.
De todos modos, NO es necesario un muestreo de pH, periodico. Ya que este es un valor que varía poco durante un ciclo de cultivo, solo se lo utiliza como parámetro en fertilizaciones de base. Para tu cliente seguramente será mucho mas importante conocer en tiempo cuasi real el nivel de hidratacion del perfil, para esto si te sirve una medicion de electroconductividad; ya que en este caso despreciamos las variaciones de pH(repito, NO son significativas durante el ciclo de cultivo).
Espero no haber sido confuso con la explicacion, quedo u tu disposicion ya que estoy bastante metido en el tema de cultivos.
PD: El proyecto me parece barbaro, ya que une las dos areas a las que me dedico, el agro y la electrónica.
      Por otro lado, que interfaz estas utilizando para enlazarte a la torre celular??Esta parte el proyecto ya la tienes resuelta???



Hola, gracias por la respuestas, aunq en realidad si quede medio desubicado, quiero preguntarte si has visto unas sondas que miden el pH.

http://www.abb.com.co/product/us/9AAC100036.aspx

es como lo unico que he encontrado para poder medirlo, los productos que ofrecen son Sensores de pH, y en este link
http://www.monigot.com/acuarios/controlador/index.php#medidor_ph
que m propororcino el amigo MLO, se encuentra un circuito, algo extenso pero parece q sirve, la otra semana iniciare con esta parte del proyecto asi que tendre q averiguar mas acerca de estas sondas, los costos y la forma de uso, ya que no he podido entender que tipo de datos m proporciona.



Respecto a la interfaz con el celular, lo planeado es que el cliente realice una llamada al numero del sistema, el sistema corta la llamada he inmediatamente envia un mensaje de texto al celular de dond recibio la llamada, en el mensaje incluiria los datos de temperatura, humedad y pH.  De esta parte ya tengo listo el envio de mensajes, con la informacion, desde el pic. y estoy trabajando en la parte de recibir la llamada, colgarla, idetificar el numero y utilizarlo para enviar el msj, parece largo pero creo q no es tan complicado, lo unico que m limita en este momento es la forma de leer las cadenas que envia el celular por el Rx del pic.  Estoy utilizando comandos AT para manejar el celular con el pic, y estoy usando un celular C261.
 
Gracias,


PD: ya compre el sensor de humedad, HIH-4000, m costo al rededor de 22 dolares, m propongo a poder hacer obtencion de datos con el pic hoy. asi q esta noche le estasre contando como resulto el trabajo.
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 18 de Marzo de 2010, 15:55:39
verás que lo hice hace bastante tendría que ver el informe, pero creo que era así nada más... yo confié en la fórmula ya que no tenía como calibrarlo... finalmente con todo armado usé 2 termómetros y el método de bulbo seco y bulbo húmedo ya que en mi facultad se mide a diario de esa forma y los resultados fueron bastante exactos digamos que con un error máximo de un 2% sin saber cual medida es la más exacta  :?

para ver si responde basta con exalar tu aliento cerca de él y verás como sube la humedad salvo que el día ya sea muy húmedo :)


Bueno, ya estoy haciendo las pruebas con el sensor y su salida de voltaje, efectivamente con solo exalar cerca el voltaje varia, ahora... mi pregunta es: sera q puedo poner este sensor dentro de la tierra sin que se dañe?, pues debo medir es la humedad de la tierra...., o quizas deba ponerle alguna capa de algo o algo asi.


gracias,
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 19 de Marzo de 2010, 04:15:13
Te respondo por partes:
Las sondas para medir pH que muestras en el link ya las he visto aunque nunca las he utilizado, pero como ya te habia comentado son para medir en un medio acuoso.
En laboratorio se toma una muestra de suelo, se seca a peso constante, se hace una dilucion en agua destilada, se toma el pH de la solucion (con sondas del tipo q muestras) y luego se calcula el pH. La explicacion es bastante burda, pero sirve como para que te des cuenta que no serán una alternativa válida; al menos hasta donde yo sé.
Abordando el tema de la humedad, lastima que no aclaraste que era para medir Hº de suelo desde el comienzo, pensé q era Hº ambiente, el sensor que tienes está diseñedo para medir h del aire y requiere de algun flujo, aunque minimo, de aire para funcionar. La lectura que pueda dar enterrado no será representativa del grado de hidratacion del suelo. Por otro lado deberas tener en cuenta que en momentos de lluvia, el agua arrastrará hacia el sensor no solo agua en sí, sino ademas elementos en solucion que arruinaran el equipo, particularmente cationes como: sodio, magnesio, calcio, entre otros que son sumamente dañinos para estos sensores(Si te interesa el tema te puedo explicar un poco mas sobre esto, pero no me quiero desviar del hilo).
Una alternativa válida es usar sensores del tipo capacitivo diseñados para tal fin, estos usan el suelo como dielectrico, al hridratarse el suelo, la constante dielectrica cambia, y consecuentemente la capacidad. para buscar info sobre estos te recomiendo buscar por "Automatizacion de sistemas de riego". Te facilitare unos links como para que comprendas de que hablo:
http://www.unsj.edu.ar/descargas/SENSOR_DE_HUMEDAD.pdf
http://eventos.saber.ula.ve/eventos/getFile.py/access?contribId=155&sessionId=71&resId=0&materialId=paper&confId=47
PD: Espero que mis comentarios no te parezcan pesimistas, sigo a tu disposision por cualquer consulta.
Fernando
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 19 de Marzo de 2010, 06:38:31
Acá te dejo un link como para que te diviertas un rato; realmente muy bueno, bien explicado.

http://www.iberchip.org/VII/cdnav/pdf/21.pdf
Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: Wbta en 19 de Marzo de 2010, 13:53:43
Una alternativa válida es usar sensores del tipo capacitivo diseñados para tal fin, estos usan el suelo como dielectrico, al hridratarse el suelo, la constante dielectrica cambia, y consecuentemente la capacidad. para buscar info sobre estos te recomiendo buscar por "Automatizacion de sistemas de riego". Te facilitare unos links como para que comprendas de que hablo:
http://www.unsj.edu.ar/descargas/SENSOR_DE_HUMEDAD.pdf
http://eventos.saber.ula.ve/eventos/getFile.py/access?contribId=155&sessionId=71&resId=0&materialId=paper&confId=47


Vale estoy leyendo los documentos, si tienes toda la razon, yo no cai en cuenta de la diferencia siend apenas obvia :( .Ahora lo que estoy viendo en los documentos es que explican el proyecto pero no encuentro la forma de construir el sensor, y debe ser porq el proyecto como tal es armar el sensor asi q no creo q den los planos de como se debe armar, voy a seguir buscando.
Una opcion tmb es comprarlo, estoy averiguando y pidiendo cotizaciones pero obviamente quisiera pedirt el favor de mirar si el sensor si es el q necesito, este por ejemplo:
http://www.morph2ola.com/productos/decagon/humedad-suelo/sensores/ec-20-.html
o este
http://www.aguamarket.com/sql/productos/productos.asp?producto=7843

PD: Espero que mis comentarios no te parezcan pesimistas, sigo a tu disposision por cualquer consulta.
Fernando

NO por el contrario! muchas gracias por los aportes, es un area de la q no tengo muchos conocimientos y agradezco tus orientaciones.

Título: Re: Sensor de Humedad PIC 16F87
Publicado por: ferna85 en 20 de Marzo de 2010, 09:00:53
Si esos sensores estan diseñados para esto. Si puedes conseguir los datasheet, te podria decir mejor, ya que en los links no dicen mucho a cerca del funcionamiento de estos.