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
Mpu6050
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  • Generic Inductor
    Generic Inductor
    A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #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, 10000uF 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, 220pF, 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
    jharwinbarrozo
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  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor ideal for rapid circuit topology development. Its footprint automatically adapts based on the selected package case code—supporting 0402, 0603, 0805, 1203, and many other standard SMD packages, as well as axial horizontal and vertical configurations. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0 ohm, 10 ohm, 100 ohm, 1.0k ohm, 10k ohm, 100k ohm, 1.0M ohm 1.1 ohm, 11 ohm, 110 ohm, 1.1k ohm, 11k ohm, 110k ohm, 1.1M ohm 1.2 ohm, 12 ohm, 120 ohm, 1.2k ohm, 12k ohm, 120k ohm, 1.2M ohm 1.3 ohm, 13 ohm, 130 ohm, 1.3k ohm, 13k ohm, 130k ohm, 1.3M ohm 1.5 ohm, 15 ohm, 150 ohm, 1.5k ohm, 15k ohm, 150k ohm, 1.5M ohm 1.6 ohm, 16 ohm, 160 ohm, 1.6k ohm, 16k ohm, 160k ohm, 1.6M ohm 1.8 ohm, 18 ohm, 180 ohm, 1.8K ohm, 18k ohm, 180k ohm, 1.8M ohm 2.0 ohm, 20 ohm, 200 ohm, 2.0k ohm, 20k ohm, 200k ohm, 2.0M ohm 2.2 ohm, 22 ohm, 220 ohm, 2.2k ohm, 22k ohm, 220k ohm, 2.2M ohm 2.4 ohm, 24 ohm, 240 ohm, 2.4k ohm, 24k ohm, 240k ohm, 2.4M ohm 2.7 ohm, 27 ohm, 270 ohm, 2.7k ohm, 27k ohm, 270k ohm, 2.7M ohm 3.0 ohm, 30 ohm, 300 ohm, 3.0K ohm, 30K ohm, 300K ohm, 3.0M ohm 3.3 ohm, 33 ohm, 330 ohm, 3.3k ohm, 33k ohm, 330k ohm, 3.3M ohm 3.6 ohm, 36 ohm, 360 ohm, 3.6k ohm, 36k ohm, 360k ohm, 3.6M ohm 3.9 ohm, 39 ohm, 390 ohm, 3.9k ohm, 39k ohm, 390k ohm, 3.9M ohm 4.3 ohm, 43 ohm, 430 ohm, 4.3k ohm, 43K ohm, 430K ohm, 4.3M ohm 4.7 ohm, 47 ohm, 470 ohm, 4.7k ohm, 47k ohm, 470k ohm, 4.7M ohm 5.1 ohm, 51 ohm, 510 ohm, 5.1k ohm, 51k ohm, 510k ohm, 5.1M ohm 5.6 ohm, 56 ohm, 560 ohm, 5.6k ohm, 56k ohm, 560k ohm, 5.6M ohm 6.2 ohm, 62 ohm, 620 ohm, 6.2k ohm, 62K ohm, 620K ohm, 6.2M ohm 6.8 ohm, 68 ohm, 680 ohm, 6.8k ohm, 68k ohm, 680k ohm, 6.8M ohm 7.5 ohm, 75 ohm, 750 ohm, 7.5k ohm, 75k ohm, 750k ohm, 7.5M ohm 8.2 ohm, 82 ohm, 820 ohm, 8.2k ohm, 82k ohm, 820k ohm, 8.2M ohm 9.1 ohm, 91 ohm, 910 ohm, 9.1k ohm, 91k ohm, 910k ohm, 9.1M ohm #generics #CommonPartsLibrary
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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
    General Purpose Thick Film Standard Power and High-Power Chip Resistor 47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film Features: - RMCF – standard power ratings - RMCP – high power ratings - Nickel barrier terminations standard - Power derating from 100% at 70ºC to zero at +155ºC - RoHS compliant, REACH compliant, and halogen free - AEC-Q200 compliant
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  • 875105359001
    875105359001
    10 µF 16 V Aluminum - Polymer Capacitors Radial, Can - SMD 30mOhm 2000 Hrs @ 105°C #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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  • CTL1206FYW1T
    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric)
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  • 1070TR
    1070TR
    Battery Holder (Open) Coin, 20.0mm 1 Cell SMD (SMT) Tab bate or batt #forLedBlink
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  • Push Button
    Push Button
    A momentary or non-latching switch which causes a temporary change in the state of an electrical circuit only while the switch is physically actuated. SWITCH TACTILE SPST-NO 0.05A 24V
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  • XY301V-A-5.0-3P
    XY301V-A-5.0-3P
    Straight 3 pin 5mm 3-pin Pitch 5mm 15A 1.5 300V Screw terminal block 01x03 #screwblock #connector #commonPartsLibrary
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