Prototipo Electrónico Sistema Hidropónico
Introducción
Durante agosto y septiembre de 2025, desarrollé el prototipo electrónico del sistema hidropónico OVO v1.0, un dispositivo de control automatizado para cultivos en agua, integrando sensores ambientales, actuadores de riego y aireación, y un microcontrolador ESP32 con conectividad Wi-Fi para aplicaciones IoT.
El sistema permite controlar bombas, luces y monitorear parámetros de cultivo, incluyendo pH, TDS, temperatura, humedad y nivel de agua, con visualización local mediante una pantalla OLED I²C.
Rol y Responsabilidades
Como diseñador e ingeniero principal, desarrollé el sistema completo, abarcando desde la planificación electrónica hasta la documentación técnica final:
- Diseño esquemático y PCB en base FR4 mediante tecnología CNC.
- Integración modular del microcontrolador ESP32 y RTC DS3231 en zócalos reemplazables.
- Diseño de la etapa de control de potencia, incorporando relé para lámpara LED 220VAC y MOSFET para bomba de agua.
- Optimización de la fuente de alimentación (12V → 5V → 3.3V) con fusible, diodo de protección y reguladores lineales AMS1117.
- Implementación de conectores Molex para sensores de pH, TDS, DS18B20, DHT11, OLED, nivel de agua y bombas.
- Elaboración del manual de usuario, documentación técnica y pruebas de consumo energético.
Tecnologías Utilizadas
- Microcontrolador: ESP32-WROOM.
- Sensores: DHT11, DS18B20, pH, TDS, nivel de agua.
- Actuadores: relé SRD-05VDC-SL-C (lámpara LED 220V), MOSFET N-channel (bomba 5V).
- Pantalla: OLED SSD1306 I²C.
- Regulación de voltaje: Step-Down DC/DC 12V → 5V, AMS1117-3.3V.
- Diseño electrónico: KiCad, Proteus y fresado CNC sobre FR4.
- Consumo energético total: 90–562 mA según cargas activas.
- Documentación técnica: esquemático, manual de usuario, planos y cotización.
Resultados y Aprendizajes
- Sistema completamente funcional, estable y modular.
- Consumo base eficiente (~100 mA) con Wi-Fi activo enviando datos MQTT.
- Etapa de potencia robusta, capaz de accionar simultáneamente bomba y relé sin caídas de tensión.
- Interfaz visual OLED para monitoreo en tiempo real de sensores y estado del sistema.
- Base sólida para el desarrollo futuro de un controlador hidropónico comercial bajo la marca VeAm Chile SpA.
Galería de Imágenes
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| Figura 4 – Vista superior de la placa con módulos principales. | Figura 5 – Distribución de conectores Molex para sensores y periféricos. |
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| Figura 6 – Diagrama de conexión de actuadores y fuente 5V. | Figura 7 – Medición de consumo con todos los actuadores activos. |
Conclusión
El prototipo electrónico del sistema hidropónico OVO v1.0 representa una solución integral para automatización de cultivos en agua, combinando diseño robusto, modularidad y eficiencia energética.
Este desarrollo sienta las bases para una versión IoT avanzada, escalable y certificable, alineada con los estándares de calidad industrial y de sostenibilidad tecnológica que promueve VeAm Chile SpA.
Contexto
🔹 Proyecto diseñado y fabricado por VeAm Chile SpA en agosto–septiembre de 2025 para el cliente David Vyhmeister. Incluye diseño electrónico, fabricación CNC, montaje, documentación técnica y validación funcional en laboratorio. Este prototipo forma parte de la línea de soluciones IoT aplicadas a agricultura inteligente.
