Agitador de muestras biológicas con control de temperatura basado en tecnologías IoT

Biological sample shaker with temperature control based on IoT technologies

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Resumen (es)

Resumen: Se desarrolló un sistema IoT integral para el control y la monitorización de agitadores de laboratorio mediante conectividad con Telegram, protocolo MQTT y control automático de temperatura. El sistema se controló mediante el microcontrolador ESP-32 de doble núcleo, ejecutando comunicaciones IoT en el núcleo 0 y control en tiempo real en el núcleo 1. Se utilizaron un sensor DHT22, un motor NEMA17 con controlador A4988 y un controlador W3230 para la monitorización ambiental, la agitación orbital y el control automático de temperatura con una precisión de ±1 °C, respectivamente. Los resultados mostraron que el sistema se mantuvo estable durante más de 72 horas, la precisión de velocidad de 0,3 RPM superó la especificación de 0,5 RPM y el tiempo de respuesta a un comando remoto fue de 1,2 s. La disponibilidad del sistema fue del 99,2 %. Los resultados demostraron el potencial de las tecnologías de bajo coste para democratizar la automatización del laboratorio, aumentando la reproducibilidad de los experimentos y permitiendo una cobertura de 24 horas para el control remoto de procesos críticos en biotecnología y microbiología.

Resumen (en)

Abstract: An integral IoT system was developed for laboratory shaker control and monitoring through Telegram connectivity, MQTT protocol and automatic temperature control. The system was controlled through the dual-core of the ESP32 microcontroller, running IoT communications on core 0 and real time control on core 1. A DHT22 sensor, a NEMA17 motor with an A4988 driver and a W3230 controller were used for environmental monitoring, orbital agitation and for automatic temperature control with ±1°C precision, respectively. Results showed that the system was stable for more than 72 hours, the speed precision of 0.3 RPM exceeded the 0.5 RPM specification and the response time for a remote command was 1.2 s. The system availability was 99.2%. Results demonstrated the potential of low-cost technologies to democratize lab automation, increasing reproducibility of experiments and allowing 24 h coverage to remote control of critical processes in biotechnology and microbiology.

Resumen (pt)

Resumo: Foi desenvolvido um sistema IoT integral para controle e monitoramento de agitadores de laboratório por meio de conectividade Telegram, protocolo MQTT e controle automático de temperatura. O sistema foi controlado através do dual-core do microcontrolador ESP32, executando comunicações IoT no núcleo 0 e controle em tempo real no núcleo 1. Um sensor DHT22, um motor NEMA17 com um driver A4988 e um controlador W3230 foram usados para monitoramento ambiental, agitação orbital e controle automático de temperatura com precisão de ±1°C, respectivamente. Os resultados mostraram que o sistema permaneceu estável por mais de 72 horas, a precisão de velocidade de 0,3 RPM excedeu a especificação de 0,5 RPM e o tempo de resposta para um comando remoto foi de 1,2 s. A disponibilidade do sistema foi de 99,2%. Os resultados demonstraram o potencial das tecnologias de baixo custo para democratizar a automação de laboratórios, aumentando a reprodutibilidade dos experimentos e permitindo cobertura 24 horas para controle remoto de processos críticos em biotecnologia e microbiologia.