Mtro. Julio César Sandria Reynoso

Introducción

El cuidado de las plantas que tenemos en el jardín o macetas en nuestra casa, escuela u oficina, es muchas veces una actividad relajante y que nos da un rato de distracción de nuestras actividades rutinarias. Pero esto ya no es relajante cuando no tenemos el "don" o el tiempo para cuidarlas y vemos cómo se van muriendo poco a poco las pobres plantitas por falta o exceso de agua, luz o temperatura.

De modo que a quienes nos gusta hacer uso de la tecnología, generalmente aprovechamos cuanta ocasión se nos presenta para hacerlo. Y esto pasó cuando el Secretario Académico del INECOL, propuso la idea de combinar la tecnología digital con el cuidado de las plantas para motivar a más niños y jóvenes a involucrarse en áreas científicas y tecnológicas del conocimiento. Así nació este proyecto, que se llevó a cabo como parte del Programa de Fomento al Interés por la Carrera Científica y Tecnológica en Niños y Jóvenes 2014 del INECOL, en el que participó la estudiante de bachillerato Aurora Bermúdez.

Lluvia de ideas

Empezamos con la idea de armar algún aparato electrónico que pudiera ser interesante para los niños, que detecte cuando a la tierra de una maceta le hace falta agua y nos avise para regar la planta, o mejor aún, que la riegue de forma automática.

Surgieron varias ideas sobre cómo el aparato debería dar el aviso, desde únicamente encender un foquito o hacer un sonido de alerta, hasta enviar un mensaje por teléfono celular o correo electrónico. También consideramos que además de avisar, el mismo aparato podía tomar la decisión de regar la planta.

Otra idea que surgió era poder ver en un teléfono celular o computadora cómo se encontraba la planta, por ejemplo, consultando una página web que mostrara humedad de la tierra, humedad del aire, temperatura o cantidad de luz que recibe.
Teniendo en cuenta estas ideas pensamos en una tecnología que actualmente se está usando en todo el mundo, que es de costo accesible y que se puede encontrar mucha documentación y ejemplos de uso en Internet: Arduino.

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma para hacer prototipos electrónicos con un hardware y software fácil de usar. Esté hecho para cualquier persona interesada en crear aparatos o ambientes interactivos. Con sensores, Arduino puede detectar lo que pasa en el ambiente y activar luces, motores y otros aparatos.

Arduino es como una pequeña computadora y se debe usar un lenguaje de programación de computadoras para darle las órdenes o instrucciones que debe hacer.

El proyecto

Teniendo ya algunas ideas y qué tecnología usaríamos para llevarlas a la práctica en un tiempo razonable, delimitamos el proyecto. Queríamos en dos días explicar a un niño cómo llevar a cabo el proyecto y que él (o ella) pudiera realmente hacerlo. El proyecto consistió en lograr que el dispositivo fuera capaz de:

  • Encender un foquito verde mientras tenga agua la tierra de la maceta.
  • Detectar la falta de agua en la tierra de la maceta con un sensor de humedad.
  • Encender un foquito rojo cuando tenga poca agua la tierra de la maceta.
  • Regar la planta activando una electroválvula o bomba de agua.

Con la posibilidad de que a futuro pudiera ir creciendo en funcionalidad.

Material y equipo

Para armar el aparato electrónico usamos una tarjeta Arduino UNO Rev3, un protoboard, un sensor de humedad, una pequeña bomba de agua, un transistor, LEDs (los foquitos), cables y una caja para Arduino.

Para programar Arduino usamos una computadora con sistema operativo Windows u OSX.

Para probar el aparato usamos una planta en su maceta, otra maceta con el mismo sustrato y sin planta, un frasco con agua sin y con tinte vegetal azul y una manguera.

Prototipo terminado

Dado que la idea del proyecto es interesar a los niños en la ciencia y tecnología, lo único que requeríamos era lograr que el niño terminara un prototipo, es decir, un aparato que funcionara y que pudiera ser usado para demostraciones. Y lo logramos.

Con conceptos básicos de programación de computadoras, se puede hacer que una tarjeta Arduino tome lecturas del sensor de humedad que está colocado en la tierra de la maceta. El programa determina si hay poca agua en la maceta y activa la bomba de agua por dos o tres segundos. Y esto se repite todo el tiempo que esté encendida la tarjeta Arduino.

¿Qué pasa si algo falla? En esta experiencia educativa, simplemente buscamos la falla y la corregimos y aprendemos sobre las fallas cometidas por omisión o errores humanos.

Agradecimientos

Agradecemos la colaboración del Dr. Angeles por la idea original, Eliezer, Carolina y Fernando por sus atenciones en el Laboratorio de Anatomía Vegetal, y al CONACYT por el apoyo que brinda a este Programa.

Si desea más información escribir a: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla

Entrevista a Aurora Bermúdez por Oye TV en https://www.youtube.com/watch?v=7zeFKF_nHp0.

FIGURAS:

Figura 1. Prototipo inicial en el escritorio del autor.

Figura 2. Nuestra estudiante visitante cambiando de su primer prototipo al prototipo final.

Figura 3. Prototipo final siendo armado por nuestra estudiante visitante.

Figura 4. Prototipo final antes de cerrarlo.

Figura 5. Prototipo final terminado. En esta foto, el sensor de humedad está en la tierra, el foquito rojo indica la falta de agua y el prototipo acciona la bomba de agua que está dentro del frasco. Para las pruebas en laboratorio dejábamos el agua regresar al mismo frasco. El agua tiene tinte vegetal azul para que se pueda apreciar en vivo y en imágenes cuando está fluyendo a través de la manguera.

Figura 6. Ejemplo de programa en lenguaje de programación "C" realizado por el autor de este artículo.