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I
9
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
Y TELECOMUNICACIONES
“ELABORACIÓN DE UN PROTOTIPO DE SISTEMA DE MONITOREO PARA
LA RECIRCULACIÓN ELÉCTRICA QUE COMBINE LA LIMPIEZA QUÍMICA Y
A PRESIÓN DE FLUIDOS PARA EQUIPOS DISPENSADORES DE LÍQUIDOS O
GASES CONTROLADOS POR APLICACIÓN MÓVIL”
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR(ES):
Dennis Esteban Maroto Jiménez
TUTOR: Ing. Ángel Asanza Briones, M.Sc.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019
II
REPOSITORIO EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO
Elaboración de un prototipo de sistema de monitoreo para la recirculación eléctrica que
combine la limpieza química y a presión de fluidos para equipos dispensadores de líquidos o
gases controlados por aplicación móvil
REVISORES:
INSTITUCIÓN:
Universidad de
Guayaquil
FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas
CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE
PUBLICACIÓN:
N° DE PÁGS: 96
ÁREA TEMÁTICA: Tecnologías de la información y Telecomunicaciones.
PALABRAS CLAVES: Sanitizador o sanitización controlada bajo un dispositivo móvil.
RESUMEN: Este proyecto de titulación consiste en el desarrollo de un prototipo que
permita monitorizar la recirculación eléctrica que combine la limpieza química y mediante la
presión de agua realizar la depuración de agentes de impurezas dentro de las tuberías, equipos o
tanques. El cual se programará en una tarjeta ESP32 en un IDE Arduino en lenguaje C. El
programa tendrá un proceso de tres pasos aproximadamente, con ciclos temporizados y con un
III
aplicativo que te avisa en que tiempo esta, al terminar la sanitización envía un mensaje de texto
avisando la finalización de ciclos y correo electrónico al usuario con un reporte técnico.
N° DE REGISTRO: N° DE CLASIFICACIÓN
DIRECCIÓN URL
ADJUNTO PDF X SI NO
CONTACTO CON
AUTOR: Dennis Esteban
Maroto Jiménez
Teléfono:
0999389969
E-mail:
CONTACTO DE LA
INSTITUCIÓN:
Nombre: Secretaría de la Carrera CINT
Teléfono: (04)2307729
IV
Carta De Aprobación Del Tutor
En mi calidad de tutor del trabajo de titulación, “Elaboración de un prototipo de
sistema de monitoreo para la recirculación eléctrica que combine la limpieza química y a
presión de fluidos para equipos dispensadores de líquidos o gases controlados por
aplicación móvil” realizado por el sr. Dennis esteban maroto Jiménez alumno no titulado
de la carrera de ingeniería en networking y telecomunicaciones de la facultad de ciencias
matemáticas y físicas de la universidad de Guayaquil, previo a la obtención del título de
ingeniero en networking y telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber
orientado, estudiado y revisado, la apruebo en todas sus partes.
Atentamente,
Ing. Ángel Asanza Briones, M.Sc.
TUTOR
V
DEDICATORIA
Dedico este proyecto de tesis a Dios, a mi
familia, amigos, docentes y compañeros de
trabajo que me apoyaron a lo largo de este
camino brindado tiempo, sus
conocimientos y experiencias para poder
estar en estas instancias de mi vida
profesional.
Dennis Esteban Maroto Jiménez
VI
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por darme la salud todo este tiempo y la oportunidad de estar
en estas instancias de mi vida, a mi Mama por ser un pilar fundamental desde que era un
niño, sé que estoy a punto de regalarle un logro tan esperado por ella y honrarla con mi
titulación, a mi hermano Daniel por ayudarme y comprenderme en los momentos más
difíciles, por brindarme un trabajo al principio y a lo largo de la carrera, que me ayudaron
para sostener a mi familia, gracias a mi compañera y esposa por aguantarme todo este
tiempo, las noches y fines de semanas que no pude pasar con ella y mis hijos solo sé que
este logro es por y para ustedes los amo mucho. A mis amigos que logre obtener a lo
largo de este duro camino Barrera, Nixon, Priscila, Kleber, Riera, Guerrero, gracias de
verdad por este apoyo incondicional.
Dennis Esteban Maroto Jiménez
VII
TRIBUNAL DE TITULACIÓN
Ing. Fausto Cabrera Montes, M.Sc Ing. Abel Alarcón Salvatierra, M.Sc
DECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR DE LA CARRERA DE
CIENCIAS MATEMÁTICAS INGENIERIA EN NETWORKING
Y FÍSICAS TELECOMUNICACIONES
Ing. Ángel Asanza Briones MSc. Ing. Ingrid Giraldo MartínezMSc.
PROFESOR DIRECTOR DEL PROFESOR TUTOR REVISOR
DEL PROYECTO DE TITULACIÓN PROYECTO DE TITULACIÓN
_______________________ _______________________
Nombres y Apellidos Ab. Juan Chávez Atocha, Esp
PROFESOR REVISOR SECRETARIO TITULAR
DEL AREA TRIBUNA
VIII
DECLARACION EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de
la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”.
Dennis Esteban Maroto Jiménez
CI: 0928550771
IX
UNIVERISIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES.
“Elaboración de un prototipo de sistema de monitoreo para la recirculación eléctrica
que combine la limpieza química y a presión de fluidos para equipos dispensadores de
líquidos o gases controlados por aplicación móvil”
Proyecto de titulación que presenta como requisito para optar por el título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
CI: 0928550771
Tutor: Ing. Ángel Asanza Briones
Guayaquil, 01 de julio del 2019
X
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de Titulación, nombrado por el consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por el estudiante Sr.
DENNIS ESTEBAN MAROTO JIMÉNEZ, como requisito previo para optar por el
título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo título es:
Elaboración de un prototipo de sistema de monitoreo para la recirculación eléctrica
que combine la limpieza química y a presión de fluidos para equipos dispensadores de
líquidos o gases controlados por aplicación móvil.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
Dennis Esteban Maroto Jiménez CI: 0928550771
Tutor: Ing. Ángel Asanza Briones
Guayaquil, 01 de julio del 2019
XI
UNIVERISIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital
Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Dirección: Durán, cdla Santa Rosa Mz 55 sl 15
Celular:0999389969 E-mail: [email protected]
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y
a la
Facultad: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor guía: Ing. Ángel Asanza Briones
Título del proyecto de titulación: Elaboración de un prototipo de sistema de
monitoreo para la recirculación eléctrica que combine la limpieza química y a
presión de fluidos para equipos dispensadores de líquidos o gases controlados
por aplicación móvil.
Tema del proyecto de titulación: Prototipo, Sanitización, Tarjeta ESP32
XII
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de
este Proyecto de Titulación
Publicación electrónica:
Inmediata Después de un año
Firma Alumno:
Dennis Esteban Maroto Jiménez
C.I 0928550771
3. Forma de envió:
El texto del Proyecto de Titulación debe ser enviado en formato Word, como
archivo .Doc. O .RTF y Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden
ser: .gif, jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM
X
XIII
INDICE GENERAL
AGRADECIMIENTE……….…………………………………………………….……..VI
……............................................................................................................................... XXII
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………. - 1 -
CAPÍTULO I………………………………………………………………………. - 3 -
EL PROBLEMA…………………………………………………………………… - 3 -
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………..………. - 3 -
Ubicación del problema en un contexto ................................................................................ - 3 -
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS ............................................................... - 3 -
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ........................................................ - 4 -
Causas ......................................................................................................................................... - 4 -
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................... - 5 -
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................... - 6 -
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................................................... - 7 -
OBJETIVO………………………………...……………………..…………….……- 8 -
OBJETIVO GENERAL ........... ………………………………………………………………- 8 -
OBJETIVOSESPECÍFICOS………………………………...……….....…………..….- 8 -
ALCANCE DEL PROYECTO ……………………………………...…………………- 9 -
XIV
SISTEMA ELECTRÓNICO ................................................................................................. - 10 -
SISTEMA ELÉCTRICO ....................................................................................................... - 10 -
SISTEMA MÓVIL ................................................................................................................. - 10 -
SISTEMA HIDRÁULICO .................................................................................................... - 11 -
JUSTIFICACIÓN E
IMPORTANCIA……………………………………………………………………...- 12 -
BENEFICIOS POR BRINDAR……………………………………………………… - 13 -
CAPITULO II ... ………………………………..……………………………………..- 13 -
MARCO TEÓRICO…………………..…………………………………………....- 13 -
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO. ................................................................................... - 13 -
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................................... - 14 -
SISTEMA DE MONITOREO .............................................................................................. - 14 -
DEFINICIÓN .. ………………………………………………………………………- 14 -
MONITOREO Y CONTROL EN EQUIPOS INDUSTRIALES .................................... - 15 -
LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN .......................................................................................... - 15 -
LIMPIEZA ............................................................................................................................... - 16 -
TIPOS DE LIMPIEZA ........................................................................................................... - 17 -
TIEMPO ................................................................................................................................... - 17 -
ARDUINO ............................................................................................................................... - 19 -
XV
FUNCIONAMIENTO DE ARDUINO………………………………………………. - 20 -
SU CONECTIVIDAD ........................................................................................................... - 22 -
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS .................................................................................... - 22 -
FUENTE DE ALIMENTACIÓN 5 V, 2 A ......................................................................... - 23 -
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS .................................................................................... - 24 -
MÓDULO RELAY 4CH 5VDC........................................................................................... - 24 -
SENSORES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD .......................................................... - 26 -
Especificaciones técnicas....................................................................................................... - 27 -
Pines. ........................................................................................................................................ - 27 -
RESISTENCIA CALEFACTORA ...................................................................................... - 28 -
NOTAS TÉCNICAS .............................................................................................................. - 31 -
Temperatura de trabajo. ......................................................................................................... - 32 -
PARTES DEL PROTOTIPO ................................................................................................ - 34 -
FUNDAMENTACIÓNLEGAL…………………………………………………… ... - 39 -
DISPOSICIONES GENERALES ........................................................................................ - 39 -
Sección tercera Comunicación e Información .................................................................... - 43 -
SECCIÓN OCTAVA CIENCIA, TECNOLOGÍA, INNOVACIÓN Y SABERES
ANCESTRALES .................................................................................................................... - 44 -
PREGUNTA CIENTIFICA A CONTESTARSE ....... ………………………………..- 44 -
XVI
CAPÍTULO III . …………………………………………………………………… - 45 -
PROPUESTA TECNOLÓGICA .......................................................................................... - 45 -
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ......................................................................................... - 45 -
FACTIBILIDAD OPERACIONAL ..................................................................................... - 46 -
FACTIBILIDAD TÉCNICA ................................................................................................. - 46 -
FACTIBILIDAD LEGAL ..................................................................................................... - 48 -
FACTIBILIDAD ECONÓMICA ......................................................................................... - 48 -
RECURSOS HUMANOS ..................................................................................................... - 49 -
RECURSOS DE HARDWARE ........................................................................................... - 49 -
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO .................................................. - 52 -
PREPARAR ............................................................................................................................ - 53 -
PLANEAR ............................................................................................................................... - 54 -
DISEÑAR ................................................................................................................................ - 54 -
PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR UN EQUIPO
SANITIZADOR…………………………………………………………..……..........- 55 -
IMPLEMENTAR .......................................................................................................... - 55 -
PROGRAMACIÓN DE LA APLICACIÓN PARA LOS TELÉFONOS CON SISTEMA
OPERATIVO ANDROID ..................................................................................................... - 56 -
INTERFAZ GRÁFICA .......................................................................................................... - 59 -
XVII
¿EN QUÉ CONSISTE LOS BOTONES DE PROCESOS AUTOMÁTICOS YA SEA
DE MEDIA ..HORA,45MINUTOS O UNA HORA? .................................................. - 67 -
PROGRAMACIÓN EN BLOQUE ...................................................................................... - 68 -
DEFINICIÓN ESP32 ............................................................................................................. - 73 -
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS .......................................................................... - 74 -
PROGRAMACIÓN DEL MICROPROCESADOR ESP32 E INSTALACIÓN DE LA
ELECTRÓNICA DEL EQUIPO .................................................................................. - 76 -
CAPÍTULO IV...... ………………………………………………………………...….- 91 -
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO . ……………….- 91 -
CONCLUSIONES ... ………………………………………………………………….- 95 -
RECOMENDACIONES.. .............................. ………………………………………...- 96 -
BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………….……………..…- 97 -
XVIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Causas y Consecuencias ...................................................................... - 4 -
Tabla 2 Delimitación del Problema ................................................................. - 5 -
Tabla 3 Estructura Del Prototipo .................................................................. - 34 -
Tabla 4 Módulo Principal Electrónico .......................................................... - 35 -
Tabla 5 Partes Hidráulicas ............................................................................. - 38 -
Tabla 6 Componentes Y Materiales Utilizados ............................................ - 47 -
Tabla 7 Software Utilizado ............................................................................. - 47 -
Tabla 8 Recursos Humanos ............................................................................ - 49 -
Tabla 9 Recursos de Hardware ...................................................................... - 49 -
Tabla 10 Total De Recursos ............................................................................ - 51 -
Tabla 11 Metodología PPDIOO ..................................................................... - 52 -
Tabla 12 Requisitos Establecidos En El Alcance .......................................... - 92 -
Tabla 13 Criterio De Satisfacción Con El Sistema ....................................... - 93 -
XIX
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1 ................................................................................................................. - 20 -
Gráfico 2 ................................................................................................................. - 23 -
Gráfico 3 ................................................................................................................. - 24 -
Gráfico 4 ................................................................................................................. - 26 -
Gráfico 5 ................................................................................................................. - 28 -
Gráfico 6 ................................................................................................................. - 30 -
Gráfico 7 ................................................................................................................. - 30 -
Gráfico 8 ................................................................................................................. - 31 -
Gráfico 9 ................................................................................................................. - 32 -
Gráfico 10 ............................................................................................................... - 33 -
Gráfico 11 ............................................................................................................... - 33 -
Gráfico 12 ............................................................................................................... - 54 -
Gráfico 13 ............................................................................................................... - 56 -
Gráfico 14 ............................................................................................................... - 57 -
Gráfico 15 ............................................................................................................... - 58 -
Gráfico 16 ............................................................................................................... - 59 -
Gráfico 17 ............................................................................................................... - 60 -
Gráfico 18 ............................................................................................................... - 61 -
Gráfico 19 ............................................................................................................... - 62 -
Gráfico 20 ............................................................................................................... - 63 -
Gráfico 21 ............................................................................................................... - 64 -
Gráfico 22 ............................................................................................................... - 65 -
XX
Gráfico 23 ............................................................................................................... - 66 -
Gráfico 24 ............................................................................................................... - 68 -
Gráfico 25 ............................................................................................................... - 69 -
Gráfico 26 ............................................................................................................... - 70 -
Gráfico 27 ............................................................................................................... - 70 -
Gráfico 28 ............................................................................................................... - 72 -
Gráfico 29 ............................................................................................................... - 73 -
Gráfico 30 ............................................................................................................... - 76 -
Gráfico 31 ............................................................................................................... - 77 -
Gráfico 32 ............................................................................................................... - 78 -
Gráfico 33 ............................................................................................................... - 78 -
Gráfico 34 ............................................................................................................... - 79 -
Gráfico 35 ............................................................................................................... - 80 -
Gráfico 36 ............................................................................................................... - 81 -
Gráfico 37 ............................................................................................................... - 82 -
Gráfico 38 ............................................................................................................... - 82 -
Gráfico 39 ............................................................................................................... - 83 -
Gráfico 40 ............................................................................................................... - 84 -
Gráfico 41 ............................................................................................................... - 84 -
Gráfico 42 ............................................................................................................... - 86 -
Gráfico 43 ............................................................................................................... - 86 -
Gráfico 44 ............................................................................................................... - 87 -
Gráfico 45 ............................................................................................................... - 87 -
XXI
Gráfico 46 ............................................................................................................... - 88 -
Gráfico 47 ............................................................................................................... - 89 -
Gráfico 48 ............................................................................................................... - 89 -
Gráfico 49 ............................................................................................................... - 90 -
XXII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIA MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“Elaboración de un prototipo de sistema de monitoreo para la recirculación
eléctrica que combine la limpieza química y a presión de fluidos para equipos
dispensadores de líquidos o gases controlados por aplicación móvil”
AUTOR: Dennis Esteban Maroto Jiménez
TUTOR: Ing. Ángel Asanza Briones MSc.
RESUMEN
Este proyecto de titulación consiste en el desarrollo de un prototipo que
permita monitorizar la recirculación eléctrica que combine la limpieza química y
mediante la presión de agua realizar la depuración de agentes de impurezas
dentro de las tuberías, equipos o tanques. El cual se programará en una tarjeta
SP232 con el IDE de Arduino en lenguaje C. El programa tendrá un proceso de
tres pasos aproximadamente, con ciclos temporizados y con un aplicativo que te
avisa en que tiempo esta, y el estado de la sanitización.
XXIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIA MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Development of a prototype monitoring system for electrical recirculation that
combines chemical and pressure fluid cleaning for liquid or gas dispensing equipment
controlled by mobile application”
AUTHORS: Dennis Esteban Maroto Jiménez
TUTOR: Ing. Ángel Asanza Briones
ABSTRACT
This titling project consists in the development of a prototype that allows the
monitoring of the electrical recirculation that combines chemical cleaning and, by
means of water pressure, the purification of impurity agents inside the pipes,
equipment or tanks. Which will be programmed on an SP232 card with the
Arduino IDE in C language. The program will have a process of approximately
three steps, with timed cycles and with an application that lets you know what
time it is and the state of sanitation.
- 1 -
INTRODUCCIÓN
El mantenimiento preventivo de las máquinas dispensadoras de líquidos ha tenido
inconvenientes, ya que hay partes del equipo poco accesibles para los usuarios, tales
como tuberías, filtros que no reciben una limpieza o sanitización adecuada y esto
puede generar inconveniente con el producto que se brinda a los clientes.
En la actualidad la sanitización a los dispensadores de líquidos se realiza
comúnmente de forma manual, puesto que no hay maquinas que realicen el
mantenimiento interno, por lo que surge la necesidad de investigar para construir un
prototipo que lo ejecute y nos facilite el barrido de las impurezas, bacterias y
sedimentos que se pueden generar en las tuberías con la ayuda de un agente de
limpieza natural como lo es el vinagre.
Para esto usaremos una mezcla de agua fría o caliente con vinagre bajo presión o
recirculación generada por la bomba hidráulica, la misma que será controlada con
una aplicación móvil mediante bluetooth ( Norma IEEE 802.11b) no mayor a 10m,
permitiendo el acceso e intercambio de la información de forma remota.
Con la tarjeta ESP32 programada en lenguaje C++ en el IDE de Arduino, y la
aplicación móvil creada en el APPInventor, nos permitirá el control y manipulación
de los diferentes procesos de los ciclos de limpieza o sanitización. El usuario
ingresara su información o datos solicitados y cuando los ciclos lleguen a su fin,
- 2 -
estos datos se usarán en el reporte y este reporte se enviará de forma automática al
correo del usuario o de la persona que necesite dicha información.
El prototipo tendrá varios procesos controlados desde el móvil y la aplicación
“Sanitizador”.
• El primer paso consistirá en llenar la cabina de agua normal y eso se realizará
cuando la válvula solenoide 1 denominada IN (llenado de cabina) da paso de
agua de la llave previamente conectada al prototipo.
• El segundo paso consistirá en abrir la válvula solenoide 2 denominada R
(Recirculación) para que realice la recirculación del agua que junto con el
vinagre colocado previamente en la cabina de agua pase por el circuito de
mangueras internas del dispensador, llevando a cabo el desprendimiento de
residuos, para botarlos abriendo la válvula solenoide 3 denominada OUT
(drenaje).
• El tercer paso será el desagüe de la cabina, para eliminar todas las bacterias y
sedimentos que allá dejado la recirculación.
• El cuarto paso consistirá en llenar la cabina con agua limpia para una última
recirculación, drenaje y desagüe, dejando las mangueras limpias; Dándonos así
una certeza de que el equipo dispensador del cliente quedo operativo y listo
para ser usado.
- 3 -
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ubicación del problema en un contexto
El problema radica en que pocas veces se realizan las verificaciones de rutina
del estado de las tuberías, ductos de los equipos dispensadores. Muchas veces el
personal que tiene a cargo estos equipos por ahorrarse dinero no les realiza el
mantenimiento correspondiente en los tiempos establecidos y los daños se
vuelven irreversibles tanto para los equipos como para los usuarios por el
producto consumido.
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS
El problema surge por la falta de servicio técnico, cuando se abre el
dispensador de líquidos, se localizará la entrada, la salida de las sustancias donde en
los filtros y prefiltros de las tuberías se encontrarán muchas veces saturadas, llenos de
sedimentos que pondrán en riesgo el producto y la inversión del propietario, además de
los problemas que podrán acarrear a los clientes que consumen el líquido. El aplicativo
Sanitizador es diseñado para el prototipo con el fin de manipular y controlar cada uno
- 4 -
de los procesos que se realizaran. Su implementación nos permitirá seleccionar el
tiempo deseado para cada proceso, el nivel en el que se encuentra, la temperatura, el
control de cada válvula.
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
Causas
Una de las causas principales que genera el problema es la contaminación que
presentan las tuberías. Sabemos que ingresan y salen líquidos o gases los cuales
generan residuos internos, bacterias y sedimentos nocivos para el usuario. De seguirse
manteniendo estas tuberías en ese estado provocaría perjuicios y dañaría el producto
que se dispense, afectando tanto al consumidor como a la empresa dueña del
dispensador.
Tabla 1
Causas y Consecuencias
Causas Consecuencias
El desconocimiento de la
limpieza interna del equipo por parte del
propietario.
Fallos futuros, acumulación de
sedimentos.
- 5 -
Falta de presupuesto. No se realiza el mantenimiento
preventivo
Daños internos Conlleva a la reparación y para
la producción, perdida de dinero.
Contaminación interna Los líquidos o gases
suministrados a los consumidores
tendrán variaciones en el sabor y
bacterias, generando pérdidas de
productos y clientes.
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
El presente trabajo de titulación describe el diseño de un prototipo, que
permitirá monitorizar, controlar y realizar una limpieza interna de los diferentes ductos
de los dispensadores desde un móvil.
Tabla 2
Delimitación del Problema
ÁMBITO DELIMITACIÓN
CAMPO CIENTÍFICO
- 6 -
ÁREA TECNOLOGÍA
ASPECTO GESTIÓN TECNOLÓGICA
TEMA
ELABORACIÓN DE UN
PROTOTIPO DE SISTEMA DE
MONITOREO PARA LA
RECIRCULACIÓN ELÉCTRICA
QUE COMBINE LA LIMPIEZA
QUÍMICA Y A PRESIÓN DE
FLUIDOS PARA EQUIPOS
DISPENSADORES DE LÍQUIDOS O
GASES CONTROLADOS POR
APLICACIÓN MÓVIL.
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Se puede observar las impurezas que se encuentran en las tuberías del
dispensador para controlar y efectuar la limpieza interna con la ayuda del prototipo
junto con su aplicativo móvil de nombre “SANITIZADOR”?
- 7 -
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Para evaluar los aspectos generales del problema se considera:
Delimitado: La contaminación interna en los dispensadores, lo que se busca
con este prototipo es que sea transportable, fácil de manipular y que realice la
sanitización controlada en tiempos específicos, con los diferentes procesos desde la
aplicación móvil. Se generará un reporte final del dispensador al cual se le realizó
mantenimiento para que el propietario esté al tanto del trabajo hecho.
Claro: Se visualizarán cada proceso que realiza, así como la temperatura y el
tiempo con el que se está trabajando o ciclo de limpieza, haciendo del aplicativo fácil
de utilizar, monitorear y controlar.
Evidente: Se evidenciará la falta de mantenimiento preventivo del dispensador,
por el estado visual y el requerimiento del propietario. Se generará un cronograma de
visitas técnicas de acuerdo al uso y especificaciones técnicas del equipo.
Concreto: El prototipo realizará la sanitización del dispensador de líquidos con
la bomba hidráulica, las válvulas, el agua, el vinagre y que junto con el aplicativo
móvil que controlará y efectuará la limpieza interna en un tiempo determinado.
Original: Los equipos que actualmente existen el mercado no cumplen en su
totalidad con ciclos de trabajos temporizados, programados que realicen el trabajo
desde un móvil con una aplicación.
- 8 -
Factible: La implementación de este prototipo es factible ya que está basado en
la implementación de tarjetas programadas desde cero y con aplicativo móvil de bajo
costo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Realizar un prototipo sanitizador que nos ayude a controlar la limpieza o
sanitización a los diferentes equipos dispensadores de fluidos evitando posibles riesgos
que afecten la salud de los usuarios.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Controlar e implementar ciclos de limpieza desde la aplicación móvil,
que al conectar el prototipo al dispensador de líquidos nos efectúe la
adecuada eliminación de impurezas y sedimentos internos protegiendo
la integridad de los usuarios.
• Introducir datos del cliente en la aplicación móvil para usarlos al
finalizar la sanitización.
• Implementar el aviso de sanitización terminada con un mensaje de texto
y el envió de un correo con un reporte técnico del resultado final al
usuario para que tenga el respaldo de dicho mantenimiento.
- 9 -
ALCANCE DEL PROYECTO
El prototipo Sanitizador será desarrollado por partes: el sistema electrónico, el
sistema eléctrico, sistema móvil y la parte hidráulica, el conjunto de estas partes nos
permitirá realizar el proceso de sanitización de un dispensador de líquido ingresando a
las tuberías internas del mismo que son poco accesibles:
Se establecerán varios roles.
1. Sistema Electrónico.
• Instalación de los módulos y adaptadores de voltaje DC.
• Instalación y programación de tarjeta ESP32.
2. Sistema Eléctrico.
• Instalación de la entrada voltaje alterno.
• Instalación de válvulas solenoides.
• Instalación de resistencia de inmersión en la cabina de agua.
3. Sistema Móvil.
• Programación en bloque de la APP.
• Descarga e instalación de la APP en teléfono Androide.
• Sistema Hidráulico.
• Instalación de los conectores PVC.
- 10 -
• Instalación de mangueras.
• Instalación de bomba hidráulica.
SISTEMA ELECTRÓNICO
Diseño y ubicación de cada módulo electrónico con su respectivo adaptador
dentro de la caja principal. El adaptador brindará el voltaje requerido ya sea de 5v o
12v.
Se realizará la instalación de la tarjeta ESP32, para proceder a la programación
de cada ciclo de limpieza o sanitización, además controlar cada válvula solenoide
desde el móvil.
SISTEMA ELÉCTRICO
Se instalará la entrada de voltaje alterno convencional para energizar los
adaptadores de voltaje.
Se instalarán tres válvulas solenoide; la primera nos permite el llenado de
cabina o ingreso de agua de la llave, la segunda válvula solenoide permitirá la
recirculación y la tercera se encargará del drenaje y el desagüe al finalizar el trabajo.
Se instalará una resistencia de inmersión dentro de la cabina de agua para que
realice el calentamiento.
SISTEMA MÓVIL
- 11 -
Se desarrollará la programación en bloque de toda la aplicación móvil de forma
online en el APPInventor. La aplicación funcionará en sistema operativo Androide
desde la versión 4.0 en adelante. Esta APP permitirá el ingreso de datos del cliente
para utilizarlos al finalizar el mantenimiento, también se programa cada botón de
acción; el primero es de mantenimiento y registró en donde se ingresará con clave “m”
para el mantenimiento manual, dentro de este módulo, se encuentran las opciones
recircular, drenar, prueba, llenado y reset.
Al ingresar la letra “r” se observarán los registros grabados de cada
mantenimiento en la aplicación los mismos que podrán ser descargados y enviados al
correo previamente ingresado al iniciar la aplicación.
El botón “automático” contiene tres opciones con diferentes minutos para
realizar los mantenimientos y en cada opción habrá un botón de “stop” para algún tipo
de emergencia. En las opciones “manual” y “automático” se indicará el horómetro, la
cantidad de horas trabajadas la cual se podrá reiniciar desde el botón “reset”. Cabe
mencionar que la aplicación móvil tiene una interfaz gráfica sencilla y amigable al
usuario.
SISTEMA HIDRÁULICO
1. En el sistema hidráulico, se realizarán las conexiones de los terminales
PVC en la estructura metálica y las válvulas solenoides.
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2. La instalación de mangueras nos da el circuito de limpieza deseado,
como van conectadas con las válvulas solenoides y los conectores PVC
realizan el trabajo completo.
Le hace falta una bomba hidráulica más potente, un tanque de llenado más
grande que abarque más litros de agua.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
Durante la visita técnica que se realizó a un lugar de servicios de comidas
rápidas, se observaron las falencias que existen al momento de realizar mantenimiento
en los diferentes dispensadores. El personal encargado los realiza manualmente,
provocando de esta manera el deterioro de las tuberías con el tiempo, además de
observar en su interior sedimento o moho almacenado.
La misión de este prototipo es dar un barrido de sedimentos y bacterias dentro
de las tuberías de los dispensadores, desde la aplicación, que contiguo con los ciclos de
limpieza, la presión de agua caliente y junto con el vinagre como agente químico se
podrá efectuar la sanitización positiva de estos dispensadores.
En la aplicación se monitorizará y se controlará cada proceso que al terminar el
trabajo enviará un mensaje de texto al celular del usuario o cliente y un correo con el
reporte técnico indicando los siguientes parámetros: los datos del cliente y del equipo
dispensador junto con la fecha, hora, ciclo, lugar, temperatura y humedad relativa.
- 13 -
Los establecimientos y sus clientes serán los beneficiados con este prototipo, ya
que les ayudará con la sanitización efectiva de los lugares en las mangueras poco
accesibles que tengan estos dispensadores.
BENEFICIOS POR BRINDAR
• Prolongar la vida útil del dispensador y sus accesorios.
• Brindar un producto libre de contaminación.
• No se juega ni arriesga la salud de los clientes o usuarios del producto
dispensado.
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.
En el ambiente está la existencia de pequeños microorganismos y en su
mayoría se encuentran en la humedad, la cual algunos de ellos pueden perdurar bajo
situaciones secas. Un sistema de limpieza y desinfección es una especie de normas
aplicadas en la mayoría de las áreas de las grandes industrias, el cual sus pilares están
- 14 -
en un seguimiento de pasos a seguir que garanticen la eliminación de residuos o
partículas dañinas para la salud.
El sistema de monitoreo a emplear debe tener cualidades tanto en la parte
técnica como en lo económico, se debe contar con un proyecto que ayude a la
desinfección profunda con frecuencia. La higiene exige una limpieza eficaz para la
eliminación de residuos y suciedades que provoquen las tuberías de los dispensadores.
¨La contaminación de los alimentos se producen cuando estos entran en contacto
con determinados elementos o sustancias que los hacen peligrosos para el consumo.
Según su naturaleza, los agentes contaminantes se clasifican en agentes físicos,
químicos y biológicos¨. (Centro Tecnológico Agroalimentario [Ctic Cia], 2015).
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
SISTEMA DE MONITOREO
DEFINICIÓN
Los sistemas de monitoreos en las industrias son indispensables, se pueden
implementar con la misión de optimizar los recursos de la empresa y mitigar su
vulnerabilidad, el monitoreo en si es ser consciente del estado actual de un sistema
para la observación de situaciones de cambios que se puedan efectuar con el pasar del
tiempo, es decir que no interviene una cuestión manual o automatizada controlada.
- 15 -
La visualización de cambios según el informe de condiciones del sistema,
dicho monitoreo se puede realizar con una o varias personas a través de dispositivos de
transmisión de redes locales y remotas, que estén aptas para él envió de información ya
sea vía mail o a un panel de administración.
MONITOREO Y CONTROL EN EQUIPOS INDUSTRIALES
Las actividades fundamentales de las industrias actuales es el monitoreo y
control de los procesos de producción con la llegada de la computadora se han
convertido en herramientas multiusos capaces de procesar, guardar y presentar
información de una manera confiable.
Las nuevas industrias optan por asociar sus procesos y automatizarlos con
programas que permitan un ambiente en el cual el usuario pueda tener acceso remoto
para monitorear y cambiar distintitas variables que forman el sistema de control.
LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN
Todo sistema de limpieza y desinfección tiene normas establecidas aplicando
para todas las áreas de las industrias, que se basan en una secuencia de pasos a seguir
que garanticen la eliminación parcial o total de residuos orgánicos, microbiológicos e
inorgánicos.
- 16 -
Dicho sistema debe contribuir ventajas tanto del punto de vista técnico, como
de la parte económica y debe tener procedimientos de higienes sumamente estrictas
que indiquen de forma transparente la zona o el equipo a limpiar y desinfectar.
La frecuencia o procedimiento para hacer dicha actividad, los instrumentos y la
persona a cargo para hacerlo es una parte fundamental para realizar la acción de
manera que se cumplan de forma satisfactoria.
La higiene requiere una limpieza efectiva y regular del área, superficie y
equipos, para la eliminación de residuos que contengan microorganismos que
atribuyan a una activa fuente de contaminación de productos. Un tipo de desinfectante
enérgico reduce considerablemente el número de microorganismos a una escala que no
es dañina para la salud tomando en cuenta que ningún procedimiento de desinfección
da resultados 100% satisfactorios al menos que a su aplicación le preceda una
desinfección parcial del área.
LIMPIEZA
Podemos argumentar la definición de la limpieza es un proceso de remoción a
través de distintos medios como son mecánicos o físicos, disolución o por algún tipo
de detergente.
¨Es el proceso de eliminación de restos orgánicos e inorgánicos de una superficie.
La suciedad interfiere en cualquier técnica de desinfección y esterilización, de ahí
- 17 -
que la limpieza sea una condición previa e inexcusable a dichos procedimientos¨.
Aguilar Reguero J, (s,f)
TIPOS DE LIMPIEZA
Limpieza húmeda: Es aquella que se emplea un tipo o una solución
limpiadora que por lo regular es del componente liquido ya sea agua o detergente.
Limpieza en seco: Este tipo de limpieza se realiza mediante la aspiración de
residuos removidos con aspiradores o cepillos en diferentes equipos o superficies que
la humedad provoque una alteración negativa al producto a elaborar.
TIEMPO
El tipo de reacción química de un tipo de limpieza determinado por defecto no
es instantáneos y debe de respetarse un intervalo mínimo, al menos debe de ser de unos
15 a 20 minutos para comenzar el siguiente ciclo.
Vinagre como agente sanitizador.
El vinagre puede ayudar a matar agentes patógenos, incluyendo a las bacterias.
Se ha utilizado tradicionalmente para la limpieza y la desinfección, el tratamiento del
hongo de las uñas, los piojos, las verrugas y las infecciones del oído. Hipócrates, el
padre de la medicina moderna, usó vinagre para la limpieza de heridas hace más de dos
mil años. El vinagre se ha utilizado como un conservante de alimentos, y los estudios
muestran que inhibe el crecimiento de las bacterias en los alimentos (como E. coli) y
evita que se dañen. ( Kris Gunnars, BSc el 15 de marzo de 2018).
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¿Cómo usar el vinagre como desinfectante?
Hay muchas mezclas posibles para utilizar el vinagre como producto de
limpieza, siendo la más sencilla mezclar agua con vinagre blanco a partes iguales en un
vaporizador. Con ella puedes limpiar teléfonos fijos (si eres de los románticos que aún
conserva uno en casa), pomos de puertas, cristales y electrodomésticos de gran uso
como neveras, hornos y microondas. También es excelente para limpiar los azulejos
del baño y prevenir la aparición del moho.
Puedes crear un limpiador genérico con el fin de limpiar otros objetos de la casa, desde
los mostradores y las persianas hasta los juguetes de los niños. Para ello necesitarás
tres tazas de agua, una taza de vinagre. Se habla de las propiedades benéficas del
vinagre, tanto para la salud como para desinfectar espacios físicos, alimentos y hasta
textiles. Al ser un ácido suave, resulta un excelente producto multiusos, y bien
utilizado puede quitar manchas, destapar desagües, retirar restos de pegamentos fuertes
(como las pegatinas de los envases de vidrio), eliminar hongos y desodorizar
ambientes a profundidad. (Allianz Compañía de Seguros y Reaseguros, S.A 2018).
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ARDUINO
Arduino es una compañía que se encarga del desarrollo de software y hardware
de código abierto, es una comunidad de fama mundial de diseño y manufacturación de
placas de desarrollo de hardware para la construcción de equipos o dispositivos
digitales e interactivos.
¨Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y
software fácil de usar. Las placas Arduino pueden leer entradas (luz en un sensor, un
dedo en un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlo en una salida: activar un
motor, encender un LED, publicar algo en línea¨. Arduino, (2019).
Entonces podemos decir que Arduino es una plataforma de código abierto que
permite la creación de prototipos, que está basado en hardware y software de código
abierto que es sencillo y de fácil manejo para los desarrolladores.
El fin de esta plataforma es crear diferentes tipos de micrordenadores de una
sola placa a los que la gran comunidad de Arduino pueda darles diferentes tipos de
uso, el fin es ofrecer las bases para que una persona o empresas puedan crear sus
placas con sus propias características, pero con las mismas bases.
Arduino nos ofrece una plataforma que tiene como nombre Arduino IDE
(Entorno de Desarrollo Integrado), que es un ambiente de programación con la que
permite que cualquier persona programe y cree aplicaciones para sus placas Arduino.
- 20 -
Gráfico 1
IDE Arduino
Autor: Arduino.
Fuente: Arduino 2019.
FUNCIONAMIENTO DE ARDUINO
La placa del Arduino tiene un microcontrolador ATMEL. Son circuitos
integrados en los que permite grabar instrucciones, las cuales son un lenguaje de
programación que se puede utilizar en la comunidad Arduino IDE. Dichas
instrucciones permiten la creación de programas que se vinculan con los circuitos de la
placa.
El microcontrolador de Arduino tiene una interfaz de entrada, que es una
conexión en la que permite la conexión de diferentes tipos de periféricos dentro de la
placa, los tipos de periféricos que se puedan utilizar para enviar datos al
microcontrolador depende en una gran medida de que funcionabilidad utiliza el puerto.
- 21 -
Cuenta con una interfaz de salida tiene como función llevar la información que
se ha procesado en la placa a otros periféricos. Estos periféricos pueden ser altavoces o
pantallas en los que reproducir datos procesados o a su vez pueden ser otras placas o
controladores. (Arduino 2019).
TARJETA ESP32
La ESP32 es un SoC (System on Chip), la cual tiene integrado un procesador
de 32 bits LX6 de doble núcleo que trabaja de forma normal en unos 160 MHz pero
también puede alcanzar los 240 MHz aproximadamente, tomando en cuenta que
duplica la velocidad del ESP8266.
El System on Chip resalta por integrar, no solo la pila o también llamado Stack
de comunicación WI-FI con un progreso en la parte de seguridad (encriptación), se
añade un Stack BLE, 4.1 (Bluetooth Low Energy), la cual tiene varios
funcionamientos que permiten la implementación de varios perfiles sobre ella que van
más allá de la comunicación tradicional por serie bluetooth.
El perfil SPP, permite la utilización de perfiles de transmisión de audios de
puertas Gateway Bluetooth-WIFI, o la instalación de interfaces hombre maquina
(HID), como son mouse, teclados o gamepads o cualquier dispositivo de control que
sea adaptable al mismo.
- 22 -
SU CONECTIVIDAD
Podemos encontrar la mayoría de las variantes en modo WiFi:
• 802.11 b/g/n/e/i/n.
• WI-FI Direct P2P, Discovery, Group Owner mode and P2P Power
Management.
• Bluetooth v4.2 BR/EDR and BLE.
• BLE Beacon.
• Adicionalmente pueden comunicarse mediante los diferentes protocolos que
son: SPI, I2C, MAC Ethernet, Uart y Host SD.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
• Cuenta con un núcleo de 32 bits con velocidad de 160MHz.
• Tiene Memoria ROM de 448 kBytes.
• Tiene una Memoria SRAM de 520 kBytes.
La cantidad de pines que tiene es de 48 y se describe a continuación:
• 18 ADC de 12 bits.
• 20 entradas/ salidas digitales.
• 16 PWM.
• 10 pines sensores de contacto.
• 2 DAC de 8 bits.
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Gráfico 2
Tarjeta ESP32
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
FUENTE DE ALIMENTACIÓN 5 V, 2 A
Esta fuente de alimentación es la encargada de recibir una corriente alterna
convencional 120Vac y convertirlo en una corriente continua o directa de 5Vdc para
utilizarla en la tarjeta ESP32.
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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
• El voltaje INPUT: 120 Power supply.
• El voltaje OUTPUT: 5VDC.
• I max: 2 A.
Gráfico 3
Fuente de 5VDC
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
MÓDULO RELAY 4CH 5VDC
Existe una gran diversidad de proyecto que se crean con Arduino, dentro de los
cuales podemos registrar módulos o aparatos con un alto voltaje o amperaje, como
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bombas hidráulicas o lámparas que no pueden ser manipuladas directamente con este
tipo de placa Arduino. Por tal razón se usan módulos Relays o Relés, que controlan
con un pulso pequeño de voltaje una carga alta de voltaje.
Cada módulo posee entre 2 a 4 relays, fabricados para controlar cargas de
250V/10 A o 250V/ 25 A. Cada canal posee aislamiento eléctrico por medio de un
optoacoplador y un led indicador de estado. Su diseño facilita el trabajo con Arduino,
al igual que con muchos otros sistemas como el Raspberry Pi, ESP8266, (Naylamp
Mechatronics SAC.,) ESP32 con el cual vamos a trabajar en este prototipo.
Este módulo Relay activa la salida NA (normalmente abierta) al recibir un “0”
logioc (0 voltios) y desactiva la salida con un “1” lógico (5voltios). Para la
programación se recomienda el uso de un timers con la función “milis()” y de esa
forma no utilizar la función “delay” que impide que el sistema continúe trabajando
mientras se activa/desactiva un relay.
Las cargas que se pueden manejar tenemos: bombillas de luz, luminarias,
motores AC (220V), motores DC, solenoides, electroválvulas, calentadores de agua y
una gran variedad de actuadores más. Se recomienda verificar las conexiones antes de
alimentar el circuito recordado lo peligroso que es peligroso el manejo del voltaje 220v
AC, los cuales pueden causar la muerte. ( naylampmechatronics.2015).
- 26 -
Gráfico 4
Módulo Relé Para Arduino
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
SENSORES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD
Los sensores de temperatura y humedad o como se conocen en el mercado
DHT11, es un sensor digital que mide la temperatura y humedad relativa de fácil uso y
se lo puede conseguir a un bajo costo. Están integrado en el sensor capacitivo de
humedad y un termistor que mide el aire que circula y como resultado muestra los
datos de forma digital por el pin de datos cabe recalcar que no posee salida analógica.
Este dispositivo es muy útil y es empleado para aplicaciones académicas
relacionadas al control automático de temperatura y humedad, el monitoreo ambiental
en el área de la agricultura, aires acondicionado etc.
- 27 -
Se puede utilizar el sensor con diferentes plataformas como son: Pi/Nodemcu,
Arduino/Raspberry, su implementación es muy sencillo a nivel de software y
hardware. A nivel de hardware es necesario la conexión de un pinVCC de
alimentación a 3 V – 5V y el pin GND, En cuanto a nivel de software se encuentra las
diferentes librerías para Arduino que lleva un soporte para el protocolo
Especificaciones técnicas.
• Operación de voltaje: 3 V- 5V DC
• Su rango para la medición de temperatura: 0 a 50 °C
• Precisión de medición de temperatura: + - 2.0 °C
• Peso: 1 gr
• Interface digital: bidireccional (Single bus).
• Medición de humedad: 20% a 90% RH.
• Tiempo promedio censado: 1 seg.
Pines.
Alimentación +5V (VCC)-
DATA
NO USADO (NC)
o CONECCION A TIERRA (GND).
Se recomienda la utilización de una resistencia de 4.7K Ω en modo Pull-up,
entre el pin de Data y VCC. (naylampmechatronics.2015).
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Gráfico 5
Sensor De Temperatura Y Humedad
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
RESISTENCIA CALEFACTORA
Las resistencias calefactoras o de inmersión son las que están creadas para
llevar a una temperatura alta los fluidos tales como: agua, aceite, disoluciones acidadas
o básicas etc.
Estas resistencias pueden acoplarse muy bien al depósito o tanque donde se la
vaya ubicar y muchas veces son creadas para de acuerdo a la necesidad del usuario.
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NOTAS TÉCNICAS
Densidad de carga: Potencia emitida en watios por unidad de superficie en un
calentador. Indica el potencial de una superficie para transmitir energía calorífica y se
expresa en W/cm².
Radiación térmica: Proceso de emisión de energía radiante en forma de ondas.
El infrarrojo es un área en el espectro electromagnético con un rango de 1 a 1000
microns.
Calor: El calor es la energía necesaria para variar la temperatura de un cuerpo.
Conducción térmica: Modo de transferencia de calor por contacto directo de
cuerpos en los que existe diferencia de temperatura entre ellos.
Convección térmica: Modo de transmisión de calor asociado a la conducción
en el que el calor es transferido desde una zona de temperatura más elevada a otra zona
de temperatura inferior como resultado de un movimiento de masas del fluido
transmisor.
Rigidez dieléctrica: Tensión que se aplica al material aislante sin que ocurra
un fallo eléctrico. Para los elementos calefactores de Clase I se aplica una prueba de
rigidez de 1.250 V durante 1 minuto, entre partes activas y blindaje. (EN 60335-1).
Corriente de fuga: Corriente eléctrica entre cualquier polo de la alimentación
y las partes metálicas accesibles de los aparatos. En los aparatos de calentamiento la
corriente de fuga no debe ser superior a 0’75 mA por KW con un máximo de 5 mA
para el aparato completo (EN 60335-1). (BROTOTERMIC, S.L., 2014).
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Gráfico 6
Tabla De Conversión
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (BROTOTERMIC, S.L.,2014)
Gráfico 7
Conversión De Temperatura
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (BROTOTERMIC, S.L.,2014)
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Gráfico 8
Tabla De Propiedades De Material
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (BROTOTERMIC, S.L.,2014)
NOTAS TÉCNICAS
Método general para determinar la potencia calorífica.
1.- Definir los datos de partida: • Temperatura mínima inicial y temperatura
máxima final: ∆T • Caudal o volumen máximo del material a calentar.
Tiempo requerido para el proceso de calentamiento.
Dimensiones del recipiente o conducto.
Aislamiento y sus propiedades.
Datos eléctricos: tensión y limitaciones eléctricas.
Elementos de control: temperatura, potencia, nivel, intensidad, etc.
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2.- Cálculo de la potencia calorífica necesaria. (Ver Fórmulas)
3.- Factores del sistema que pueden influir en la elección del elemento
calefactor.
Temperatura de trabajo.
Densidad de carga máxima admisible.
Consideraciones mecánicas.
Factores ambientales.
Factores de seguridad.
4.- Selección del elemento calefactor.
Tipo, tamaño y cantidad.
5.- Selección de los elementos de control y seguridad.
Tipo y posición.
Gráfico 9
Fórmulas De Potencia
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (BROTOTERMIC, S.L., 2014).
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Gráfico 10
Fórmulas Ley De OHM
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (BROTOTERMIC, S.L.,2014)
Gráfico 11
Resistencia De Inmersión
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
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PARTES DEL PROTOTIPO
Tabla 3
Estructura Del Prototipo
Nombre Descripción Imagen
Estructura
metálica
Construcción de
la estructura
metálica para
transportar el
prototipo
Caja plástica Aquí va el módulo
principal eléctrico
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación
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Tabla 4
Módulo Principal Electrónico
NOMBRE DESCRIPCION IMAGEN
Cable para el
protoboard
Son cables UTP
sirven para la
interconexión de
protoboard y
fuente.
Cable
concéntrico
Cable concéntrico
de 3 líneas para
alimentación
principal
Fuente de
alimentación
DC
Fuente conmutada
de 5V a 9V DC y
1000 mA, Ideal
para placa
Arduino.
Fuente de
alimentación
12v
Fuente de 12v
para manejar las
válvulas solenoides
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Relay de
potencia
Este relay serviría
para darle
potencia al módulo
en el caso de
conectar una
bomba hidráulica
de mayor Hp
(horsepower) y de
250voltios
Adaptador Jack
Bornera
Es muy útil para la
conexión de cables
a un conector
Jack.
Borneras
metálicas
Interconexión de
tarjetas y cables de
poder
Modulo relé
para Arduino
Modulo relé nos
permite la
conexión y la
alimentación a la
tarjeta ESP32
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Tarjeta ESP32
programable
Esta tarjeta nos
permite
programarla para
que realice cada
proceso del
prototipo
Botón ON / OFF
Este botón realiza
el encendido del
prototipo
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
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Tabla 5
Partes Hidráulicas
Nombre Descripción Imagen
Válvulas
solenoides
Las válvulas
solenoides son
las encargadas
de abrir y
cerrar el paso
de agua
Conectores
en forma de
T y codos
PVC
Estos
conectores y
codos PVC
sirven para la
interconexión
de las válvulas
y mangueras
Mangueras
y latiguillos
Mangueras y
latiguillos para
la distribución
del agua en
cada proceso
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Reservorio
de agua
En el reservorio
se realiza la
recirculación y
el
calentamiento
del agua
Resistencia
o niquelina
Esta resistencia
es la encargada
de calentar el
agua
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
DISPOSICIONES GENERALES
ARTÍCULO 1.- Esta ley tiene por objeto establecer el marco legal de
regulación general de las telecomunicaciones, a fin de garantizar el derecho humano de
las personas a la comunicación y a la realización de las actividades económicas de
telecomunicaciones necesarias para lograrlo, sin más limitaciones que las derivadas de
la Constitución y las leyes.
Se excluye del objeto de esta ley la regulación del contenido de las
transmisiones y comunicaciones cursadas a través de los distintos medios de
- 40 -
telecomunicaciones, la cual se regirá por las disposiciones constitucionales, legales y
reglamentarias correspondientes.
ARTÍCULO 2.- Los objetivos generales de esta Ley son:
1. Defender los intereses de los usuarios, asegurando su derecho al acceso a los
servicios de telecomunicaciones, en adecuadas condiciones de calidad, y salvaguardar,
en la prestación de estos, la vigencia de los derechos constitucionales, en
particular el del respeto a los derechos al honor, a la intimidad, al secreto en las
comunicaciones y el de la protección a la juventud y la infancia. A estos efectos,
podrán imponerse obligaciones a los operadores de los servicios para la garantía de
estos derechos.
2. Promover y coadyuvar el ejercicio del derecho de las personas a establecer
medios de radiodifusión sonora y televisión abierta comunitarias de servicio público
sin fines de lucro, para el ejercicio del derecho a la comunicación libre y plural.
3. Procurar condiciones de competencia entre los operadores de servicios.
4. Promover el desarrollo y la utilización de nuevos servicios, redes
y tecnologías cuando estén disponibles y el acceso a éstos, en condiciones de igualdad
de personas e impulsar la integración del espacio geográfico y la cohesión económica y
social
5. Impulsar la integración eficiente de servicios de telecomunicaciones.
6. Promover la investigación, el desarrollo y la transferencia tecnológica en
materia de telecomunicaciones, la capacitación y el empleo en el sector.
- 41 -
7. Hacer posible el uso efectivo, eficiente y pacífico de los recursos limitados
de telecomunicaciones tales como la numeración y el espectro radioeléctrico, así como
la adecuada protección de este último.
8. Incorporar y garantizar el cumplimiento de las obligaciones de Servicio
Universal, calidad y metas de cobertura mínima uniforme, y aquellas obligaciones
relativas a seguridad y defensa, en materia de telecomunicaciones.
9. Favorecer el desarrollo armónico de los sistemas de telecomunicaciones en
el espacio geográfico, de conformidad con la ley.
10. Favorecer el desarrollo de los mecanismos de integración regional en los
cuales sea parte la República y fomentar la participación del país en
organismos internacionales de telecomunicaciones.
11. Promover la inversión nacional e internacional para la modernización y el
desarrollo del sector de las telecomunicaciones.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
DECRETO 1014
SOBRE EL USO DEL SOFTWARE
Art. 1. Establecer como política pública para las entidades de administración Pública
central la utilización del Software Libre en sus sistemas y equipamientos informáticos.
Art. 2. Se entiende por software libre, a los programas de computación que se pueden
utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan el acceso a los códigos fuentes
- 42 -
y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas. Estos programas de computación tienen
las siguientes libertades:
• Utilización del programa con cualquier propósito de uso común
• Distribución de copias sin restricción alguna.
• Estudio y modificación de programa (Requisito: código fuente disponible)
• Publicación del programa mejorado (Requisito: código fuente disponible)
Art. 3. Las entidades de la administración pública central previa a la instalación del
software libre en sus equipos deberán verificar la existencia de capacidad técnica que
brinde el soporte necesario para este tipo de software.
Art. 4. Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente cuando no
exista una solución de software libre que supla las necesidades requeridas, o cuando esté
en riesgo de seguridad nacional, o cuando el proyecto informático se encuentre en un
punto de no retorno.
Art. 5. Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando se
satisfagan los requerimientos. Nacionales que permitan autonomía y soberanía
tecnológica.
Art. 6. La subsecretaría de Informática como órgano regulador y ejecutor de las políticas
y proyectos informáticos en las entidades de Gobierno Central deberá realizar el control
y seguimiento de este Decreto.
- 43 -
Art. 7. Encargue de la ejecución de este decreto los señores Ministros
Coordinadores y el señor Secretario General de la Administración Pública y
Comunicación. (Correa Delgado, 2008).
Sección tercera Comunicación e Información
Art. 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen
derecho a: 1.Una comunicación libre, intercultural, incluyente, diversa y
participativa, en todos los ámbitos de la interacción social, por cualquier medio
y forma, en su propia lengua y con sus propios símbolos.
2. El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación.
3.La creación de medios de comunicación social, y al acceso en igualdad de
condiciones al uso de las frecuencias del espectro radioeléctrico para la gestión
de estaciones de radio y televisión públicas, privadas y comunitarias, y a
bandas libres para la explotación de redes inalámbricas.
4. El acceso y uso de todas las formas de comunicación visual, auditiva,
sensorial y a otras que permitan la inclusión de personas con discapacidad.
5. Integrar los espacios de participación previstos en la Constitución en el
campo de la comunicación.
Art. 22.-Las personas tienen derecho a desarrollar su capacidad creativa, al
ejercicio digno y sostenido de las actividades culturales y artísticas, y a beneficiarse de
la protección de los derechos morales y patrimoniales que les
- 44 -
Correspondan por las producciones científicas, literarias o artísticas de su
autoría.
SECCIÓN OCTAVA CIENCIA, TECNOLOGÍA, INNOVACIÓN Y
SABERES ANCESTRALES
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas y la
soberanía, tendrá como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
3.Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción
nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y
contribuyan a la realización del buen vivir.
PREGUNTA CIENTIFICA A CONTESTARSE
¿Es posible que por medio de un sistema de monitoreo para la recirculación
eléctrica combinando la limpieza química y a presión de fluidos para equipos
dispensadores se mitigue las impurezas realizando la depuración de agentes negativos
- 45 -
que se encuentren dentro de las tuberías, mejorando la calidad del producto que
atraviesan por dichas tuberías?
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
Este proyecto tiene como finalidad la creación de un prototipo que permita la
limpieza de tuberías de los distintos dispensadores de líquidos para eliminar las
impurezas y sedimentos producidos por los residuos o la falta de conocimiento al
momento de realizar el mantenimiento manual y básico por el usuario a los equipos
dispensadores.
Este prototipo se enlazará por medio de bluetooth a una aplicación previamente
instalada a un dispositivo móvil que nos permitirá observar en tiempo real los distintos
valores y procesos como: humedad relativa, temperatura, tiempo del proceso realizado,
número de serie del equipo en mantenimiento.
La creación y programación se realizará en el IDE de Arduino conectando la
tarjeta ESP 32 por un conector micro USB.
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
La factibilidad de este proyecto se basa en que los procesos se programan uno a
uno en el IDE de Arduino que conectado a nuestra tarjeta ESP32 y en conjunto a los
adaptadores de 5VDC y 12VDC correspondiente accionan las diferentes válvulas
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dando paso para que el prototipo funcione y sea visualizado y monitoreado desde un
dispositivo móvil conectado mediante bluetooth, cuando los ciclos de limpieza hayan
finalizado se generara un reporte y aviso al usuario.
FACTIBILIDAD OPERACIONAL
Actualmente existen pocas máquinas de limpieza básicas manuales que no
garantizan en su totalidad el mantenimiento adecuado, en especial a las líneas de
tuberías de dispensador de líquidos realizados por los usuarios.
Además, este proyecto tendría la aceptación por los usuarios que necesiten
realizar una limpieza exhaustiva a las líneas dispensadoras que son inaccesibles en
estos equipos que brindan algún tipo de líquido para él consumo.
FACTIBILIDAD TÉCNICA
Este prototipo está desarrollado por un software OPEN SOURCE (código
abierto) proporcionado por un IDE de Arduino, y su hardware es de fácil acceso en el
mercado local tecnológico de costos variables de acuerdo con las necesidades técnicas
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Tabla 6
Componentes Y Materiales Utilizados
CANTIDAD DESCRIPCION
1 Adaptador de voltaje (5V 700 mAh)
1 Adaptador de voltaje (12V 700 mAh)
1 Tarjeta módulo Relay 5VDC
1 1 mt cable UTP CAT 5
1 Pulsador ON /OFF
4 Borneras plásticas
1 Set de 4 de bornera metálica protección plástica
1 Cable concéntrico de 3 líneas para conexión de
poder 110v
3 Válvulas solenoide neumática
3 Conectores PVC Rojos de temperatura
1 Resistencia 110v 10 Amperios
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Tabla 7
Software Utilizado
Cantidad Descripción
1 IDE de Arduino para ESP32
1 Android App Inventor
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
- 48 -
FACTIBILIDAD LEGAL
Este proyecto de titulación se basó con las leyes establecidas actualmente en la
Constitución de la República del Ecuador y bajo la ley de las Telecomunicaciones,
que a su vez permiten la creación y desarrollo de nuevas tecnologías que ayudarán
al crecimiento económico y tecnológico que promoverán la producción de nuestro
país, así como lo indica el decreto 1014 sobre el uso de software que se menciona
en el Capítulo II, fundamentación legal.
FACTIBILIDAD ECONÓMICA
Dentro de la factibilidad económica podemos destacar que este prototipo es
viable pues la mayoría de los componentes electrónicos, eléctricos e hidráulicos son
fáciles de encontrar en el mercado. Inclusive se pueden reutilizar partes u obtener
adaptadores de voltajes, cables, borneras, válvulas solenoide etc., de otros equipos para
agregarlos en la caja principal y construir nuestro prototipo, sin embargo, se realizará
un presupuesto con costos actuales en el mercado de cada pieza, módulo o partes que
se necesitan para cumplir con los objetivos del proyecto.
Para determinar si el sistema o aplicativo es factible en la parte económica se
describe a continuación:
- 49 -
RECURSOS HUMANOS
Tabla 8
Recursos Humanos
Descripción Cantidad Precio Valor
total
Desarrollador de
aplicación
1 $150 $150
Desarrollador de
parte técnica
1 $150 $150
Total $300
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Para la creación de la aplicación móvil y la recreación de la parte técnica se
cuenta con personal capacitado y con experiencia.
RECURSOS DE HARDWARE
Tabla 9
Recursos de Hardware
Descripción Cantidad Precio Valor total
Tarjeta
ESP32
1 $15,00 $15,00
Módulos
relé
2 $7,00 $14,00
- 50 -
Adaptadores
de voltajes
2 $9,99 $19,98
Válvulas
solenoides
12v 110v
3 $9,95 $29,85
Reservorio
para agua
acero inox
1 $ 45 $45,00
Conectores
PVC
3 $0,60 $1,80
Resistencia
tubular
1 $ 45 $45,00
Mangueras
del circuito
recirculante
4 $1,50 $6,00
Manguera
para el
ingreso de
agua
expandible
45 metros
1 $21,00 $21,00
Sensor de
temperatura
y humedad
1 $ 2,50 $2,50
Cables
1,50mt
1 $ 5,85 $5,85
- 51 -
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Por ser prototipo se decidió utilizar una bomba hidráulica de 12v de 4.2w de
potencia para cumplir con el objetivo del proyecto. Y a reutilizar varios componentes
dentro de la caja principal.
Sin embargo, se detalla la cantidad y el valor promedio que regularmente
cuestan estos componentes para el desarrollo total.
A continuación, se detallan los diferentes gastos imprevistos que se presentaron
durante el desarrollo y el precio total del proyecto.
Tabla 10
Total De Recursos
Descripción Cantidad Precio Valor
total
Recurso humano 1 $150 $300,00
Estructura
metálica
1 $20,00 $20,00
Bomba
hidráulica
4.2w
1 $20,00 $20,00
Termostato
eléctrico
1 $4,00 $4,00
Total $249,98
- 52 -
Recurso de
hardware
1 $150 $249,98
Recursos varios 1 $20,00 $ 20,00
Total $569,98
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Con los costos mencionados anteriormente en las tablas 8,9 y 10; se recopila
información y se encuentra el valor total del proyecto de titulación aproximado de:
$569,98 que por lo visto se hace factible económicamente para la inversión total
asumido por el autor del prototipo.
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO
El ciclo de vida para la realización del prototipo y el desarrollo del proyecto de
titulación se basa en las fases de la Metodología PPDIOO (Preparar, Planear, Diseñar,
Implementar, Operar, Optimizar), de la guía Project Management Institute 2017 que
sirve como base al momento de tener un orden de desarrollo y ejecución de nuestro
proyecto.
- 53 -
Tabla 11
Metodología PPDIOO
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación
PREPARAR
Esta es la primera fase de la Metodología PPDIOO la cual permite dar
comienzo a un proyecto, en la que se determinará si el prototipo es viable o no, por
medio de un análisis del tema y si sus objetivos son medibles en el tiempo, esta
primera fase se desarrolla en conjunto con las autoridades encargadas de la Unidad de
Titulación de la carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones, teniendo en
cuenta el cronograma de actividades que es impuesto por la Universidad de Guayaquil
y se divide en las siguientes fases:
Definir el tema del proyecto
- 54 -
Aceptación de tema por parte de las autoridades de la Unidad de Titulación.
Asignación de tutor.
Reunión con el tutor del proyecto y entrega de anexos.
Asignación de revisor.
Reunión con el revisor.
Entrega de anexos.
Sustentación del proyecto frente el tribunal de sustentación.
PLANEAR
Esta es la segunda etapa de la metodología PPDIOO, en la cual podemos
definir el alcance de nuestro proyecto, dando un análisis de los recursos que vamos a
utilizar, así como los objetivos y el proceso que haremos para su cumplimiento y lograr
que el proyecto tenga éxito tanto como tiempo dentro de los parámetros previstos.
DISEÑAR
Esta etapa es una de las más importantes ya que se lleva a cabo el diseño de
nuestro prototipo según sus requerimientos técnicos obtenidos previamente de un
análisis realizado en el Capítulo II y de las fases anteriores para dale un buen uso a
nuestro proyecto, además se tendrá información actualizada para realizar un diseño
optimo e integrar cada uno de los recursos adquiridos.
Gráfico 12
- 55 -
Módulo Principal
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación
PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR UN EQUIPO SANITIZADOR
Este prototipo de equipo sanitizador se divide en 2 partes:
La programación de la aplicación para los teléfonos con sistema operativo
Android.
La programación del microprocesador Esp32 y el armado de la electrónica del
equipo.
IMPLEMENTAR
Esta fase se trata de coordinar todos los recursos para poderlos implementar en
nuestro proyecto, a continuación, detallaremos los recursos.
- 56 -
PROGRAMACIÓN DE LA APLICACIÓN PARA LOS TELÉFONOS CON
SISTEMA OPERATIVO ANDROID
Para la elaboración de la aplicación para los teléfonos inteligentes con sistema
operativo Android con versiones superiores a 4.0 se utiliza la plataforma APPInventor,
para lo cual se debe suscribir mediante correo electrónico y de esta manera tener
acceso a dicha plataforma en línea.
Gráfico 13
App Inventor
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación
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Gráfico 14
Inicio Sesión
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
• Una vez creada la cuenta en la APP INVENTOR, se procede a crear la
aplicación móvil.
- 58 -
Gráfico 15
Inicio De App
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
• En este caso se llama sanitizador.
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Gráfico 16
Creación De Botones Y Etiquetas
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Esta plataforma tiene 2 componentes a programarse que son:
• interfaz gráfica.
• programación en bloque.
INTERFAZ GRÁFICA
En la elaboración de la interfaz gráfica se toma en consideración la
presentación y el impacto que tendrá la aplicación respecto al usuario, ya que
tendrá que ser llamativa y agradable a la vista, considerando la funcionalidad
adecuada.
• Se capturan algunas pantallas de la aplicación:
- 60 -
Gráfico 17
Funcionalidad De Botones
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación
Luego de dar click al icono de la aplicación, aparecerá esta pantalla donde
ingresamos datos del cliente o usuario:
Cliente: aquí se ubicará el nombre del cliente.
Modelo: se colocará el modelo de la maquina dispensadora de líquido.
Serie: se colocará el número de serie de la maquina dispensadora de líquido.
Correo: se colocará el correo del cliente para que al terminar la sanitización le
llegue un reporte técnico.
- 61 -
Teléfono: número telefónico al cual llegaran los avisos de proceso terminados
mediante mensaje de texto.
Lugar: se ubica la ciudad donde se realiza el mantenimiento.
• Luego de llenar estos dos parámetros damos click en el botón
ACCEDER.
Gráfico 18
Ingreso De Datos
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 62 -
En la pantalla principal aparecerá 2 opciones que son: Manual y Automática.
Gráfico 19
Ingreso A Las Opciones
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
En caso de que se desee trabajar de forma manual, la aplicación pedirá que se
ingrese la clave de autorización para trabajar con los botones manuales para esto
digitaremos la “m”; si queremos ver y/o borrar los registros acumulados digitaremos la
“r”.
Si elegimos el botón automático, nos aparecerá en la pantalla el acceso a tres
botones, los cuales contendrán los procesos en tiempos diferentes: media hora ,45
minutos o una hora.
- 63 -
Gráfico 20
Horas Trabajadas
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
La pantalla de los botones, para trabajar en manual, contendrán funciones tales
como:
• Recircular
• Drenar
• Enjuagar
Y un botón de prueba manual de 1 minuto( para calibrar el equipo después
de un mantenimiento) y determinar que todas las salidas están en buen estado.
Adicionalmente existe un botón de “RESET” el cual cada 1000 horas de
uso del sanitizador , la aplicación enviara un mensaje de aviso indicando que ya
- 64 -
es tiempo de hacer mantenimiento al equipo sanitizador. En otras palabras, se
autodiagnóstico a si mismo ya que al llegar al tiempo establecido nos avisara para
darle mantenimiento.
Gráfico 21
Funcionamiento Manual
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Al activar el botón de prueba, procederá a salir esta pantalla , la cual indica los
valores de temperatura y humedad relativa del lugar donde se encuentra el
dispensador, así como el tiempo restante del proceso en el que se encuentra,
este botón indicador , contiene la función de parada de emergencia en caso de
- 65 -
que el usuario en cualquier instante quiera detener el proceso automático. Así
mismo mostrara el tiempo que se está sanitizado y el horómetro interno del uso del
equipo.
Gráfico 22
Funcionamiento Automático
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 66 -
De la misma manera si elegimos digitar la “r” en minúscula nos mostrara
todos los registros de los procesos realizados acumulados con la opción interna de
borrar todos los registros si así lo desea el usuario.
Gráfico 23
Registro De Mantenimientos
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación
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• Cuando digitamos el botón automático nos aparecerá esta pantalla en la
cual nos da 3 opciones de procesos: de 30 minutos, 45 minutos o, 1
hora.
¿EN QUÉ CONSISTE LOS BOTONES DE PROCESOS AUTOMÁTICOS
YA SEA DE MEDIA HORA, 45MINUTOS O UNA HORA?
Lo único que diferencia a cada botón del modo automático, son los diferentes
tiempos programados. El botón envía un respectivo dato a la tarjeta ESP32 y el
microprocesador programado para que este realice 3 funciones, dentro de cada botón
existen los siguientes procesos, recirculación en dos tiempos, drenaje y enjuague las
cuales se ejecutan una tras otra según fue programado. Con la finalidad de lograr
la sanitización interna de las tuberías, mangueras conectadas respectivamente en el
equipo sanitizador y que una vez terminados los procesos de sanitización, este
enviara un aviso vía mensaje al usuario del equipo, tal como también se
guardara en la aplicación del teléfono el registro respectivo del proceso efectuado.
- 68 -
Gráfico 24
Tiempo De Cada Ciclo
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
PROGRAMACIÓN EN BLOQUE
En la elaboración de la programación en bloque, hay que considerar la
funcionalidad tanto para el control y medición de los parámetros que interviene en el
proceso.
- 69 -
Gráfico 25
Programación En Bloque
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Cada bloque representa las funciones de:
Un botón
Un temporizador
Una etiqueta.
Tenemos que considerar que aparte de las funciones básicas, manuales,
automáticas y de lectura de datos, hemos colocado la función de conectividad
bluetooth, la cual nos garantiza que el equipo sanitizador y la aplicación en
cuestión se comunicaran respectivamente. Sin este bloque la conectividad con el
Programación en bloque
- 70 -
prototipo sanitizador será imposible, enviándonos avisos que fallo la conexión con el
receptor (en este caso el microprocesador ESP32, lo tiene incluido en su estructura
interna) o que no está activo el bluetooth en el teléfono.
• Falla en la conectividad entre el celular y el microprocesador ESP32 del
equipo sanitizador:
Gráfico 26
Falla De Conectividad
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
• Falla en el celular por no tener activa la conectividad bluetooth.
Gráfico 27
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Activar Bluetooth.
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
• Bloque importante para realizar la conectividad bluetooth:
- 72 -
Gráfico 28
Programación En Bloque En App Inventor
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 73 -
Una vez elaborada la aplicación, es necesario probarla en nuestro celular,
existen varios métodos y emuladores de teléfonos, el que usamos es la descarga
directa.
Procedemos a compilar y descargar en el pc y luego por cable USB, pasamos la
aplicación al teléfono.
Gráfico 29
Descarga De La App
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
DEFINICIÓN ESP32
El ESP 32 es un System on chip (SoC), que fue creado por la empresa china
Espressif y fabricado por TSMC, el ESP 32 tiene integrado un único chip con un
Click para
descargar la App
para un
Smartphone
- 74 -
procesador Tensilica Xtensa de doble núcleo de 32 bits a 160 Mhz con una posibilidad
de hasta 240 Mhz y conectividad Bluetooth y WIFI.
ESP 32 trae consigo varias funcionabilidades y mejoras con respecto a
tecnologías anteriores, como por ejemplo la potencia del bluetooth que es de 4.0,
encriptación por hardware, reloj en tiempo real RTC además cuenta con varios
sensores como el sensor hall, táctil y de temperatura.
Los lenguajes de programación que son compatibles con el ESP 32 son:
• IDE de Arduino.
• MicroPython
• RTOS
• Esppruuino.
• Mongoose.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
• Arranque seguro.
• Memoria de 520 Kib SRAM.
• Encriptación de la flash
• Pila integrada TCP/IP.
• Velocidad de 160 MhZ – 240 Mhz.
• Co-Procesador de baja energía.
• 32 ping GPIO.
- 75 -
• Soporta WFA/ WPA/ WPA2/ WAPI.
• Cuenta con 16 salidas PWM.
• 11 conversor analógico y digital de 10 pines.
• Controladora slave SDIO/ SPI.
• Sensor de temperatura, efecto hall.
• RTC (Reloj en tiempo real).
• Controlador mando a distancia infrarrojos de 8 canales.
• ( luisllamas.2018) (Giraldo, Estrada, Pineda, & López, 2012)
- 76 -
Gráfico 30
System On Chip Integrado En La Tarjeta ESP32
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: (luisllamas.2018)
PROGRAMACIÓN DEL MICROPROCESADOR ESP32 E INSTALACIÓN DE
LA ELECTRÓNICA DEL EQUIPO
La base para realizar la programación de nuestro prototipo esta realizado en
lenguaje C.
- 77 -
Pues efectivamente procedemos a programar nuestra tarjeta ESP32, siguiendo
los siguientes pasos:
Primero nos vamos a la página oficial de Arduino y descargamos la aplicación
más actualizada.
Gráfico 31
Descargar Ide De Arduino
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Arduino 2020.
- 78 -
Gráfico 32
Instalación Del IDE
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Una vez instalado la aplicación en nuestra PC procedemos a abrirla.
Gráfico 33
Abrir App En La Pc
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Aplicación Arduino
- 79 -
Corroboramos que la aplicación Arduino funciones correctamente.
Gráfico 34
Comprobación De Funcionamiento
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Una vez que entramos al ambiente Arduino procedemos a programar y
compilar las líneas de código para depurar error que exista, cuando tengamos la
programación ya realizada cargamos el programa Sanitizador tomando en
consideración las librerías necesarias a utilizar, variables. Funciones etc.
- 80 -
Gráfico 35
Inicio De Programación Módulos Relé
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 81 -
Gráfico 36
Programación De Botones Y Etiquetas
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 82 -
Gráfico 37
Programación De Válvulas
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Gráfico 38
Programación De Tiempos En Los Ciclos
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 83 -
Una vez finalizado el programa y las funciones respectivas procedemos a la
compilación para determinar que no exista ningún problema
Nota: Esto se debe de hacer antes de cargar la tarjeta Arduino ESP32.
Gráfico 39
Compilación De Programa
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Una vez que el programa haya compilado a la perfección procedemos a cargar
nuestro microprocesador y para realizar dicha acción lo conectamos con un cable USB
desde el PC a la tarjeta ESP 32.
Clic para compilar
- 84 -
Gráfico 40
Cargar Líneas De Códigos
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Gráfico 41
Conexión De Tarjeta Esp32 Para Programar
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Clic para cargar las líneas de cod en
nuestra tarjeta
- 85 -
Nota: Una vez realizado todos los pasos ya no se necesita la interfaz de
Arduino ya que el programa estará cargado en nuestra tarjeta micro controladora
ESP32. Cada vez que se inicie dicha tarjeta se iniciara el programa automáticamente.
Luego de cargar el programa en el microprocesador en ESP32 se procede a
implementar la parte electrónica del prototipo, el hardware es una parte fundamental
para completar el proyecto y para que se cumpla debemos seguir las siguientes
indicaciones que son:
Tarjeta Arduino ESP32: Que es la que contiene el programa sanitizador con las
diversas funcionabilidades ya empaquetadas como son conectividad bluetooth
(mediante la “MAC: 30:AE:A4:7C:67:EE” SANITIZADOR), medición de
temperatura y humedad del equipo, salida para accionar las redes los cuales accionan
las válvulas.
- 86 -
Gráfico 42
Instalación De Tarjeta Esp32 En Módulo Principal
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación
Módulo de 4 relés de Arduino que tiene como funcionabilidad la activación de
las válvulas y bombas de agua.
Gráfico 43
Instalación De Módulo Relé
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 87 -
Gráfico 44
Dirección Mac De La Tarjeta ESP32
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
Módulo sensor de temperatura DHT11, la funcionabilidad de este sensor es
para controlar la temperatura y humedad relativa del equipo.
Gráfico 45
Sensor De Temperatura Y Humedad
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 88 -
Fuente de 12 VDC 2Amperios, estos dispositivos nos permitirán conectar las 3
válvulas normalmente cerradas y la bomba de agua.
Gráfico 46
Fuente De Poder 12VDC
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación
Fuente de 5 VDC 2 Amperios, es utilizado para alimentar al ESP32 y un sensor de
temperatura - humedad.
- 89 -
Gráfico 47
Adaptador De Voltaje 5VDC
Autor: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Fuente: Datos tomados de la investigación.
También se necesitará 3 válvulas de 12 VDC, dichas válvulas deben de ser
normalmente cerradas es decir tipo ON/ OFF.
Gráfico 48
Instalación De Válvulas Solenoides
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación.
- 90 -
Operar: En esta fase tenemos que supervisar el avance y alcance del proyecto,
según la Metodología PPDIOO, aplicando las acciones correctivas necesarias para la
mejora del prototipo y los servicios que puede ofrecer.
Optimizar: En esta parte del proyecto es muy importante ya que aquí
tendremos una visión panorámica del proyecto y si cumple los objetivos planteados en
el Capítulo I.
Una vez que está instalado la aplicación en el teléfono, observamos como la
APP aparecerá automáticamente en la pantalla principal.
Gráfico 49
Visualización De App En Celular
Autor: Dennis Maroto Jiménez.
Fuente: Datos tomados de la investigación
Aplicación
sanitizador
- 91 -
CAPÍTULO IV
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO
El siguiente prototipo es aceptable ya que cumple con los criterios que se
buscan mediante la sanitización realizando la recirculación, drenaje, enjuague y
desagüe. El funcionamiento en conjunto de cada módulo es importante, puesto que en
este capítulo se busca tener una medición de calidad y rendimiento del proyecto con
base a las descripciones técnicas. Con esto se puede decir y comprobar que el sistema
se encuentra funcionando correctamente de acuerdo con los parámetros definidos.
Por lo tanto, se efectuará una matriz con los criterios de aceptación por cada
uno de los requerimientos establecidas en el alcance del proyecto.
• Informe de aceptación y aprobación para productos de
SOFTWARE/HARDWARE
• Informe de aseguramiento de la calidad para productos de
SOFTWARE/HARDWARE
Informe de aceptación y aprobación para productos de
- 92 -
SOFTWARE/HARDWARE
En este informe se presentará los requisitos establecidos en el alcance, si se
ejecutaron y la forma en que se presentaron. El responsable de hacer cumplir este
alcance es el autor.
Tabla 12
Requisitos Establecidos En El Alcance
Alcance Entregable Guía Ejec. Revisor
Instalación
de los
módulos y
adaptadore
s de voltaje
Gráficos No.
3, 4 y 12
Revisión
formal Si
Ing.
Ángel
Asanza
Instalación
de la
tarjeta
ESP32
Operatividad
Ver Gráfico
No 2, 12,41 y
42
Revisión
Formal Si
Ing.
Ángel
Asanza
Instalación
de Sistema
Eléctrico
Operatividad
ver Tabla 2 y
4; Gráficos 10
46 y 48
Revisión
formal
Si
Ing.
Ángel
Asanza
Creación e
Instalación
de Sistema
Móvil
Operatividad
Ver Gráficos
5,13,15,16,
18,19,20,22,23
,24,25,26,28,4
5,49,
Revisión
formal
Si
Ing.
Ángel
Asanza
- 93 -
Instalación
del sistema
Hidráulico
Operatividad
Ver Tabla No.
3 y Gráfico 48
Revisión
formal
Si
Ing.
Ángel
Asanza
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Tabla 13
Criterio De Satisfacción Con El Sistema
Elaborado por: Dennis Maroto Jiménez.
Criterio De Satisfacción con el sistema Ejecución
Sistema electrónico
Acceso desde caja principal Aceptado
Acceso a la tarjeta ESP32 Aceptado
Sistema Móvil
Ingreso de datos del usuario Aceptado
Reconocimiento de bluetooth Aceptado
Controles mediante botones Aceptado
Mensaje de finalización de trabajo Aceptado
Envió de reporte técnico mediante correo Aceptado
Sistema Hidráulico
Instalación y control de mangueras Aceptado
Instalación y control de bomba hidráulica Aceptado
- 94 -
Informe de aseguramiento de la calidad para productos de Software / Hardware
Cuando se realice un mantenimiento en un dispensador de líquidos en un
establecimiento de comidas rápidas se detallará lo siguiente:
1. La aplicación móvil la podrá manejar el proveedor y este ingresará los
datos del cliente o el usuario del dispensador de líquidos.
2. El móvil se interconectará con el equipo Sanitizador mediante
bluetooth.
3. La información ingresada al iniciar la aplicación se reflejará en el
reporte técnico que se enviará cuando termine la sanitización.
4. El proveedor del servicio de sanitización podrá obtener un historial de
todos los mantenimientos preventivos realizados y descargarlos.
5. El proveedor del servicio de sanitización tendrá que realizar un auto
mantenimiento cada 10000 horas de trabajo del equipo Sanitizador, que
consistirá en eliminación de sedimentos en las válvulas solenoides, de la
cabina de llenado de agua y por último reiniciar el horómetro.
- 95 -
CONCLUSIONES
Este proyecto se puede concluir las siguientes situaciones:
1. Se obtiene el desarrollo de una aplicación móvil, que se interconecta
con el equipo Sanitizador mediante bluetooth, que monitorea, controla y
realiza una sanitización a los dispensadores de líquidos.
2. Al ingresar los datos del cliente y los datos del dispensador cuando
abres la aplicación, se guardarán para el respectivo reporte técnico, al
finalizar el trabajo de sanitización.
3. Se desarrolló un sistema de control de cada ciclo de limpieza o
sanitización, para ser usado de forma manual o automática en un tiempo
determinado.
4. Cuando se llene la cabina con agua para empezar la sanitización,
también se agregará vinagre como agente de limpieza y así ayudará con
la eliminación de sedimentos, moho y bacterias dentro del circuito de
mangueras en el dispensador de líquidos dejándolo operativo.
- 96 -
RECOMENDACIONES
1. Después del estudio y análisis realizados en este proyecto se
recomienda lo siguiente; adquirir una bomba de mayor potencia para
que la presión del agua circule con mayor fuerza y mejore los objetivos
del proyecto.
2. Adquirir conectores de cobre para agua caliente y así los empaques y
conectores PVC que usa la bomba hidráulica no se vean afectados.
3. Obtener un sensor de nivel para la cabina de llenado y así tener control
sobre ella.
4. Ubicar filtros retenedores en las válvulas solenoides para tener control
de los sedimentos de entrada y salida.
5. Se podría usar un “agente químico QUACIDE® DA80 DDA
Detergente desinfectante espumante ácido. Detergente desinfectante
ácido con capacidad desincrustante, especialmente diseñado para la
limpieza y desinfección diaria de los equipos y superficies de trabajo
que presentan incrustaciones minerales y suciedades orgánicas y
minerales. Posee actividad bactericida.” (Betelgeux, S.L.,
Septiembre2013,p09).
- 97 -
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103
ANEXOS
110
Anexo 1
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
CRONOGRAMA DEL PROYECTO FACULTAD DE CIENCIAS
MATEMATICAS Y FISICA
CARRERA DE INGENIERIA EN
NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Título del proyecto: Elaboración de un prototipo de sistema de monitoreo para la
recirculación eléctrica que combine la limpieza química y a
presión de fluidos para equipos dispensadores de líquidos o
gases controlados por aplicación móvil.
Tutor: Ing. Ángel Asanza Briones, M.Sc.
Estudiante: Dennis Esteban Maroto Jiménez
Duración del desarrollo del proyecto: 5 meses
No.
ACTIVIDADES
INICIO
Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo
1
Investigación la
falta de
sanitización en
los
dispensadores
2 Investigación
de
funcionamiento
de la tarjeta
ESP32
3 Desarrollo de
capítulos I y II
4 Creación del
proyecto
5 Creación de la
aplicación
6 Pruebas y
desarrollo del
capítulo III
7 Pruebas y
desarrollo
capitulo IV
8 Finalización del
proyecto
corregido
105
ANEXO 2
2.- CREACIÓN DE ESTRUCTURA.
CODOS Y TUBOS METÁLICOS
106
2.1.- SE PROCEDE A PINTAR ESTRUCTURA
107
2.2.- SE COLOCA CAJA PARA MÓDULO PRINCIPAL
108
ANEXO 3
3.- CREACIÓN E INSTALACIÓN DEL MÓDULO PRINCIPAL
3.1.1.-SE SUELDA COMPONENTES
3.1.2.- SE INSTALAN MÓDULOS
3.1.3.-SE INSTALA BOTON DE ENCENDIDO
3.1.4.- SE INTERCONECTAN MÓDULOS Y FUENTES
110
3.1.5.- SE INTERCONECTAN MÓDULOS Y FUENTES
111
ANEXO 4
INSTALACIÓN DE MANGUERAS Y VÁLVULAS
4.1.1.- SE INSTALAN VALVULAS SOLENOIDES
4.1.2.- SE INSTALAN MANGUERAS
112
4.1.3.- SE INSTALAN MANGUERAS
4.1.4.- SE INSTALAN MANGUERAS
113
4.1.5.- SE INSTALAN MANGUERAS Y CONECTORES PVC
114
ANEXO 5
APLICACIÓN Y FUNCIONAMIENTO
5.1.1.- PERMITIR ACCESO A LA APP DESDE CUENTA GOOGLE.
5.1.2.- PERMITIR ACCESO A LA APP DESDE CUENTA GOOGLE.
115
5.1.3.- PERMITIR ACCESO A LA APP EN EL CELULAR.
5.1.4.- ACTIVAR BLUETOOTH.
116
5.1.5.- VISUALIZACION DE PANTALLA PARA INGRESAR DATOS
5.1.6.- SE INGRESAN DATOS
117
5.1.7.- CONTROL MANUAL 5.1.8.- CONTROL AUTOMÁTICO
5.1.9.- AVISO MEDIANTE MENSAJE DE TEXTO
5.1.10.- CORREO CON REPORTE TÉCNICO O HISTORIAL DE PROCESOS
5.1.11.- VISUALIZACION DEL REPORTE TECNICO
119
ANEXO 6
PROGRAMACIÓN EN BLOQUE EN APP INVENTOR
5.1.12.- VISUALIZACION DE HISTORIAL DE TRABAJO
6.1.1.- PROGRAMACIÓN DE BOTONES, CONEXIÓN CON BLUETOOTH
109
6.1.3.- PROGRAMACIÓN DE INGRESO DE DATOS.
6.1.2.- PROGRAMACIÓN DE CAJAS DE TEXTOS
110
6.1.4.- PROGRAMACIÓN ENVÍO DE REPORTE TÉCNICO.
111
ANEXO 7
PROGRAMACIÓN EN EL IDE DE ARDUINO
7.1.1.- PROGRAMACIÓN CONEXIÓN CON BLUETOOTH
7.1.2.- PROGRAMACIÓN CONEXIÓN CON VÁLVULAS SOLENOIDES
7.1.3.- PROGRAMACIÓN DEL ESTADO DE CADA BOTÓN
7.1.4.- PROGRAMACIÓN DEL TIEMPO DE CADA CICLO DE SANITIZACIÓN
110