Circuit Schematic Analysis

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A continuación se detalla cada conexión y la función que cumple en el sistema:
1. Alimentación y Regulación de Tensión
  • Panel Solar + Módulo de carga tipo C + Batería LiPo:
    • Panel Solar: Conecta los terminales del panel al módulo de carga. Este módulo se encarga de convertir y gestionar la energía solar para cargar la batería LiPo.
    • Módulo de carga tipo C: Recibe la energía del panel y carga la batería LiPo. Es importante que el módulo tenga la protección necesaria para evitar sobrecargas.
    • Batería LiPo: Una vez cargada, la batería LiPo proporciona energía constante al sistema.
    • LM2596: La salida de la batería LiPo se dirige a este regulador conmutado para obtener una tensión estable que pueda ser 5V o 3.3V requerida por el ESP32-WROOM-32 y los sensores. Se recomienda agregar condensadores de desacoplamiento (por ejemplo, 0.1µF y/o 10µF) en la entrada y salida del LM2596 para mejorar la estabilidad de la tensión.
  • Batería 12V:
    • Se emplea para alimentar dispositivos que requieren mayor tensión, como la electroválvula.
    • La conexión negativa (–) de esta batería debe unirse al nodo de tierra común del sistema para garantizar un potencial de referencia uniforme.
2. Microcontrolador y Procesamiento
  • ESP32-WROOM-32:
    • Alimentación: Recibe la tensión regulada del LM2596 (5V o 3.3V) en su pin de alimentación (VCC).
    • GND: Se conecta a la red de tierra común, que une todas las fuentes y dispositivos para tener el mismo potencial de referencia.
    • Señales de Control: Sus pines digitales y ADC se utilizarán para leer las señales de los sensores y para enviar comandos al módulo de relés.
3. Conexiones de los Sensores
  • Sensor DHT11 (Temperatura y Humedad):
    • VCC: Conectar a la salida regulada (5V o 3.3V, según lo especificado en el datasheet del sensor).
    • Data (Señal): Conectar a un pin digital del ESP32 para leer los datos de temperatura y humedad.
    • GND: Conectar al nodo común de tierra.
  • Sensor YL-69 (Humedad del Suelo):
    • VCC: Conectar a una fuente de 5V (o la tensión recomendada) proveniente del LM2596 o similar.
    • Salida Analógica: Esta salida se conecta a un pin ADC del ESP32, permitiendo medir la humedad del sustrato.
    • GND: Conectar a tierra.
  • Sensor GUVA-S12SD (Medición de Radiación UV):
    • VCC: Se conecta a la tensión adecuada (generalmente 3.3V o 5V según el módulo específico).
    • Salida: Puede ser analógica o digital; conectar según la especificación del sensor a un pin correspondiente (analogico o digital) del ESP32.
    • GND: Conectar a la red de tierra compartida.
4. Módulo de Relés y Activación de la Electroválvula
  • Módulo de Relés:
    • Alimentación (VCC): Se alimenta con la tensión de 5V obtenida ya sea del LM2596 o de otra fuente regulada.
    • Señal de Control: Cada canal del módulo de relés se conecta a pines digitales del ESP32. El microcontrolador enviará órdenes para activar o desactivar el relé según la lectura de los sensores.
    • GND: Conectar al nodo de tierra común del sistema para asegurar la referencia correcta entre el ESP32 y el módulo de relés.
  • Electroválvula:
    • Conexión de Potencia: La electroválvula se conecta entre la batería 12V y el contacto normalmente abierto (NO) del relé.
    • Protección con Diodo Flyback: Dado que se trata de una carga inductiva, es recomendable colocar un diodo en paralelo (pero en sentido inverso) a la electroválvula para absorber los picos de tensión al desconectar la carga.
    • Tierra: El terminal negativo de la electroválvula se conecta al negativo de la batería 12V, que a su vez se comparte con el nodo de tierra común.
5. Conexiones de Tierra y Desacoplo
  • Tierra Común:
    • Todos los dispositivos (ESP32, sensores, módulo de relés, LM2596, módulos de carga y baterías) deben tener sus pines GND conectados de forma conjunta. Esto se recomienda hacer usando un únicamente punto de unión o una red de distribución de tierra con el componente Ground para evitar diferencias de potencial.
  • Condensadores de Desacoplo:
    • Es recomendable colocar condensadores (ej. 0.1µF) cerca de cada dispositivo en paralelo a sus pines de alimentación (VCC y GND) para filtrar ruidos y estabilizar la tensión en la alimentación.
Resumen del Flujo Eléctrico:
  • La energía solar se transforma a través del módulo de carga para cargar la batería LiPo. Esta batería es la fuente que, mediante el LM2596, entrega la tensión estable a los módulos de control y sensores.
  • La batería 12V proporciona la superficie de potencia para la electroválvula, controlada por el módulo de relés.
  • El ESP32-WROOM-32 lee los datos de los sensores y decide, mediante el software, si se debe activar la electroválvula para mitigar las heladas, señalando al módulo de relés.
  • Todas las conexiones están referenciadas a una tierra común para garantizar la integridad de la señal y la estabilidad del sistema.
Esta es una propuesta detallada de conexiones para implementar un prototipo que detecta las condiciones que pueden provocar heladas y, mediante la activación de una electroválvula, toma medidas para mitigar el fenómeno en cultivos. ¿Te gustaría profundizar en alguno de los bloques o agregar detalles adicionales?
Condensadores en LM2596
Distribución de tierra
Diodo flyback
Pull-up I2C en MPU6050
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  • Ground
    Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
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  • Net Portal
    Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
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  • Power Net Portal
    Power Net Portal
    Wirelessly connects power nets on schematic. Identical to the net portal, but with a power symbol. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect power net portals, give them the same designator. #portal #power
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  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor for rapid developing circuit topology. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0Ω 10Ω 100Ω 1.0kΩ 10kΩ 100kΩ 1.0MΩ 1.1Ω 11Ω 110Ω 1.1kΩ 11kΩ 110kΩ 1.1MΩ 1.2Ω 12Ω 120Ω 1.2kΩ 12kΩ 120kΩ 1.2MΩ 1.3Ω 13Ω 130Ω 1.3kΩ 13kΩ 130kΩ 1.3MΩ 1.5Ω 15Ω 150Ω 1.5kΩ 15kΩ 150kΩ 1.5MΩ 1.6Ω 16Ω 160Ω 1.6kΩ 16kΩ 160kΩ 1.6MΩ 1.8Ω 18Ω 180Ω 1.8KΩ 18kΩ 180kΩ 1.8MΩ 2.0Ω 20Ω 200Ω 2.0kΩ 20kΩ 200kΩ 2.0MΩ 2.2Ω 22Ω 220Ω 2.2kΩ 22kΩ 220kΩ 2.2MΩ 2.4Ω 24Ω 240Ω 2.4kΩ 24kΩ 240kΩ 2.4MΩ 2.7Ω 27Ω 270Ω 2.7kΩ 27kΩ 270kΩ 2.7MΩ 3.0Ω 30Ω 300Ω 3.0KΩ 30KΩ 300KΩ 3.0MΩ 3.3Ω 33Ω 330Ω 3.3kΩ 33kΩ 330kΩ 3.3MΩ 3.6Ω 36Ω 360Ω 3.6kΩ 36kΩ 360kΩ 3.6MΩ 3.9Ω 39Ω 390Ω 3.9kΩ 39kΩ 390kΩ 3.9MΩ 4.3Ω 43Ω 430Ω 4.3kΩ 43KΩ 430KΩ 4.3MΩ 4.7Ω 47Ω 470Ω 4.7kΩ 47kΩ 470kΩ 4.7MΩ 5.1Ω 51Ω 510Ω 5.1kΩ 51kΩ 510kΩ 5.1MΩ 5.6Ω 56Ω 560Ω 5.6kΩ 56kΩ 560kΩ 5.6MΩ 6.2Ω 62Ω 620Ω 6.2kΩ 62KΩ 620KΩ 6.2MΩ 6.8Ω 68Ω 680Ω 6.8kΩ 68kΩ 680kΩ 6.8MΩ 7.5Ω 75Ω 750Ω 7.5kΩ 75kΩ 750kΩ 7.5MΩ 8.2Ω 82Ω 820Ω 8.2kΩ 82kΩ 820kΩ 8.2MΩ 9.1Ω 91Ω 910Ω 9.1kΩ 91kΩ 910kΩ 9.1MΩ #generics #CommonPartsLibrary
    jharwinbarrozo
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  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF 10pF 100pF 1000pF 0.01uF 0.1uF 1.0uF 10uF 100uF 1000uF 10,000uF 1.1pF 11pF 110pF 1100pF 1.2pF 12pF 120pF 1200pF 1.3pF 13pF 130pF 1300pF 1.5pF 15pF 150pF 1500pF 0.015uF 0.15uF 1.5uF 15uF 150uF 1500uF 1.6pF 16pF 160pF 1600pF 1.8pF 18pF 180pF 1800pF 2.0pF 20pF 200pF 2000pF 2.2pF 22pF 20pF 2200pF 0.022uF 0.22uF 2.2uF 22uF 220uF 2200uF 2.4pF 24pF 240pF 2400pF 2.7pF 27pF 270pF 2700pF 3.0pF 30pF 300pF 3000pF 3.3pF 33pF 330pF 3300pF 0.033uF 0.33uF 3.3uF 33uF 330uF 3300uF 3.6pF 36pF 360pF 3600pF 3.9pF 39pF 390pF 3900pF 4.3pF 43pF 430pF 4300pF 4.7pF 47pF 470pF 4700pF 0.047uF 0.47uF 4.7uF 47uF 470uF 4700uF 5.1pF 51pF 510pF 5100pF 5.6pF 56pF 560pF 5600pF 6.2pF 62pF 620pF 6200pF 6.8pF 68pF 680pF 6800pF 0.068uF 0.68uF 6.8uF 68uF 680uF 6800uF 7.5pF 75pF 750pF 7500pF 8.2pF 82pF 820pF 8200pF 9.1pF 91pF 910pF 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Inductor
    Generic Inductor
    A generic fixed inductor for rapid developing circuit topology. *You can now change the footprint and 3D model at the top level anytime you want. This is the power of #generics
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  • Terminal
    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
    natarius
  • RMCF0805JT47K0
    RMCF0805JT47K0
    47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film #forLedBlink
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    875105359001
    10uF Capacitor Aluminum Polymer 20% 16V SMD 5x5.3mm #forLedBlink #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric) #forLedBlink
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