Sistema para el control de humedad en casa habitaci�n

 

Rosendo De Luna �lvarez

[email protected]

Universidad Tecnol�gica del Norte de Coahuila

M�xico, Nava

 

Liliana Monserrat Casta�eda Garc�a

[email protected]

Universidad Tecnol�gica del Norte de Coahuila

M�xico, Nava

 

Jos� Santiago Mart�nez Soto

[email protected]

Universidad Tecnol�gica del Norte de Coahuila

M�xico, Nava

 

Diana Isabel Valdes Guajardo

[email protected]

Universidad Tecnol�gica del Norte de Coahuila

M�xico, Nava

 

Jos� Alfredo Mart�nez Mercado

[email protected]

Universidad Tecnol�gica del Norte de Coahuila

M�xico, Nava

RESUMEN

Cuando se habla de climatizar un hogar, en lo que generalmente se piensa es en el frio o calor que podr�a afectar el interior del mismo. Sin embargo, algo que por lo general se pasa por alto es el control de la humedad en el ambiente, por lo que las habitaciones podr�an estar dando oportunidad a la formaci�n de moho o incluso a elevar las posibilidades de padecer una enfermedad respiratoria. Existe el uso de automatismos para el control de la temperatura en el interior de hogar, as� como m�quinas que permiten humidificaci�n o deshumidificaci�n de un cuarto, pero generalmente este tipo de equipos son de precio elevado y a�n m�s cuando incluyen un sistema de control autom�tico, por lo que desarrollar un sistema econ�mico fue la encomienda que busco alcanzarse en el presente trabajo. El dispositivo de control propuesto es de f�cil acoplamiento a este tipo de equipos sofisticados y de f�cil calibraci�n.

 

Palabras clave: bacterias, casa habitaci�n, control, salud, sensor de humedad.

House room humidity control system

 

ABSTRACT

When it comes to conditioning a home, what is generally thought of is the cold or heat that could affect the interior of the home. However, something that is often overlooked is the control of humidity in the environment, so the rooms could be giving opportunity to the formation of mold or even increase the chances of respiratory illness. There is the use of automatisms to control the temperature inside the home, as well as machines that allow humidification or dehumidification of a room, but generally this type of equipment is expensive and even more so when they include an automatic control system, Therefore, developing an economic system was the task that I seek to achieve in this work. The proposed control device is easy to connect to this type of sophisticated equipment and easy to calibrate.

 

Keywords: bacteria, house room, control, health, humidity sensor

 

 

 

Art�culo recibido:� 03 marzo 2022

Aceptado para publicaci�n: 20 marzo 2022

Correspondencia: �[email protected]

Conflictos de Inter�s: Ninguna que declarar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. INTRODUCCI�N


El medir y controlar la humedad dentro de los� hogares, oficinas, escuelas, centros de salud, y otros edificios, es muy importante para el cuidado de la salud de las personal que la habitan, un estudio coordinado pos la OMS y realizado durante dos a�os por un grupo de 36 destacados expertos de todo el mundo, concluyen que los ocupantes de edificios afectados por la humedad y el moho tienen un riesgo cercano al 75 por ciento de sufrir problemas respiratorios y de asma.�(Medicos y pacientes.com, 2009)

La humedad en las edificaciones genera diversos problemas como lo es la propagaci�n del moho y bacterias, una forma de evitarlos es utilizando un deshumidificador que sirve para reducir la humedad ambiental al interior de estas, la Agencia de Protecci�n Ambiental de Estados Unidos recomienda un nivel de humedad entre el 30% y el 50% en el interior de la casa habitaci�n, dependiendo siempre de la temperatura exterior�(saludable, s.f.), se propone contar con un dispositivo automatizado que nos ayude a medir y controlar la humedad , de bajo costo y competitivo dentro del mercado ,dentro de los par�metros recomendados por los organismos de salud.

 


2.- MATERIALES Y M�TODOS

Microcontrolador 16F877

El sistema de control del dispositivo para medir la humedad en una casa habitacion, esta basado en el microcontrolador PIC16f877 de la familia de Microchip Company , el cual es de facil programacion y efciente .� Tiene una capacidad de memoria �FLASH de� 8K x 14 palabras.�(Incorporated, 1998-2013)

Los microcontroladores poseen principalmente una ALU (Unidad L�gico Aritm�tica), memoria del programa, memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU es la encargada de procesar los datos dependiendo de las instrucciones que se ejecuten (ADD, OR, AND), En la figura 1 se muestran las terminales que se encargan de comunicar al microcontrolador con el medio externo.�

Figura 1.- Microcontrolador PIC16F877A

Display de Cristal l�quido.

El display de cristal l�quido (LCD)� trabaja con el controlador Hitachi HD44780, el cual funciona con un m�ximo de 2 l�neas de 40 caracteres, en la figura 2 se muestra la configuraci�n de sus terminales en donde tiene tres terminales de alimentaci�n, tres de control , ocho de direccionamiento y dos de iluminaci�n de noche, llamada Interfaz MPU. Las segunda l�nea siempre comienza en la direcci�n 0x40. El contador de direcciones, AC, se incrementa (o decrementa, depende de Entry Mode Set) de forma autom�tica tras cada escritura de datos.�(HITACHI, 1998)

Figura 2.-� LCD 16x2

Sensor de humedad

El sensor de temperatura y humedad DHT11 presenta un conjunto de sensores de temperatura y humedad con una salida de se�al digital calibrada. Al utilizar la t�cnica exclusiva de adquisici�n de se�al digital y la tecnolog�a de detecci�n de temperatura y humedad, garantiza una alta fiabilidad y una excelente estabilidad a largo plazo. Este sensor incluye un componente de medici�n de humedad de tipo resistivo y un componente de medici�n de temperatura NTC, y se conecta a un microcontrolador de 8 bits de alto rendimiento, que ofrece excelente calidad, respuesta r�pida y rentabilidad. En la figura 3 se muestran las terminales del sensor, en donde el voltaje de alimentaci�n debe estar entre 3.3V y 5V DC. Cuando se suministra energ�a al sensor, no env�e ninguna instrucci�n dentro de un segundo para pasar el estado inestable. Se puede agregar un condensador de 100nF entre VDD y GND para el filtrado de ondas.�(Alzate, 2019)

 

 

Figura 3.- Sensor DHT 11�(Alzate, 2019)

 

3.-RESULTADOS Y DISCUSIONES

El sistema de control consta de un sensor digital de temperatura y humedad relativa de bajo costo (DHT11), integra un sensor capacitivo de humedad y un termistor para medir el aire circundante y muestra los datos mediante una se�al digital (MECHATRONICS, s.f.). En la figura 3 se muestra el sensor DHT11, el cual para conectarlo al microcontrolador, necesitaremos tener una resistencia pull-up conectada a la salida digital. La recomendaci�n es utilizar una resistencia de 5k Ohm. Disponemos de 4 terminales el VCC (de 3.5v a 5V), la salida digital , la terminal NC (esta no se conecta) y la terminal de tierra (GND). El monitoreo de la variable de la humedad, se muestra en un display de cristal l�quido de dos renglones, con 16 caracteres cada uno ( LCD 16x2).�

En la figura 4 se muestra el diagrama el�ctrico del control para el deshumidificador, en el LCD , se muestra la humedad del �rea en porcentajes, cuando el sensor detecta arriba de 55% de humedad , activa el circuito de potencia Q1, para encender el deshumidificador. En la terminal RB2 del microcontrolador, se conecta una se�al digital para detectar el nivel m�ximo del dep�sito del deshumidificador, para drenarlo autom�ticamente y sea un proceso automatizado.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 4.- Diagrama el�ctrico

 

�Se utiliz� PIC C que es una herramienta que permite programar un microcontrolador por medio de lenguaje C, a diferencia del lenguaje de ensamblador que se maneja por defecto, este hace los programas m�s f�ciles de escribir y analizar y comprender�(INCOELECTRONICA, s.f.). En la figura 5 �se muestra una parte del lenguaje que tiene el PIC 16F877A.

 

 

 

 

 

 

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Figura. -� 5 programa del microcontrolador

4.- CONCLUSIONES

La falta de medici�n y control de humedad en el interior de los hogares trae consigo Implicaciones de la salud, �aumentan el riesgo de alergias, rinitis e infecciones cut�neas y empeoran trastornos como el asma o la migra�a��(Silvestre, 2022), se recomienda una constante limpieza, supervisar los electrodom�sticos que no acumulen humedad, ventilar constantemente las �reas cerradas y contar con un deshumidificador automatizado para el control de la humedad y mantenerla en un rango aceptable y no da�ino para la salud.

�El control de humedad en las edificaciones es de suma importancia para evitar da�os en la estructura de los materiales de construcci�n y sus componentes, la �Gu�a para el Control de la Humedad en el Dise�o, Construcci�n y Mantenimiento de Edificaciones�.�(Agency, 2016)

Se utiliza un microcontrolador pic16f877, de la familia microchips, por su versatilidad, f�cil programaci�n y bajo costo. El circuito impreso se puede reducir significativamente con dispositivos de montaje superficial, para su reproducci�n a gran escala. El dispositivo es un complemento para automatizar un deshumidificador de control manual.

5.- LISTA DE REFERENCIAS

Agency, U. S. (Abril de 2016). EPA United States Enviromental Protection Agency. Obtenido de https://espanol.epa.gov/sites/default/files/2016-07/documents/moisture_control_guidance_spanish_april_2016_508_final.pdf?VersionId=WzNLQD94GAkbHfYqcfneIVKk3HI2FFU3

Alzate, O. F. (23 de octubre de 2019). Codigo Electronica. Obtenido de http://codigoelectronica.com/blog/dht11-datasheet

HITACHI, L. (1998). Hitachi. Obtenido de https://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/HD44780.pdf

INCOELECTRONICA. (s.f.). INCOELECTRONICA.

Incorporated, M. T. (1998-2013). Microchip. Obtenido de https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/30292D.pdf

MECHATRONICS, N. (s.f.). NAYLAMP MECHATRONICS. Obtenido de https://naylampmechatronics.com/sensores-temperatura-y-humedad/57-sensor-de-temperatura-y-humedad-relativa-dht11.html

Medicos y pacientes.com. (20 de Julio de 2009). Medicos y pacientes.com. Recuperado el 30 de Agosto de 2021, de http://www.medicosypacientes.com/articulo/la-oms-lanza-las-primeras-directrices-para-mejorar-la-calidad-del-aire-que-se-respira-en-el

saludable, V. (s.f.). VIVIENDA saludable. Obtenido de https://www.viviendasaludable.es/confort-bienestar/ventilacion-humedades/como-conseguir-la-humedad-ideal-en-casa

Silvestre, E. (17 de Marzo de 2022). SABERVIVIRtve. Obtenido de https://www.sabervivirtv.com/medicina-general/como-afecta-moho-humedad-salud-como-evitarlo_3655