Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο

Αυτόνομο Μετεωρολογικό Σύστημα για αγρότες, Μυτιληνη/ΒΑ.Αιγαίο

Hosted by OSOS , contributed by timtheo on 27 June 2018

Πρόκειται για μια κατασκευή που αποτελείται από ένα ηλιακό panel που ακολουθάει τον ήλιο και ένα μετεωρολογικό σύστημα που δίνει   πληροφορίες στους αγρότες.

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Learning Objectives
Δημιουργία κατασκευών απο πρώτες ύλες, Εξικοίωση με την πλακέτα Αrduino, Σχεδίαση βραχίονων

Αυτό που μας οδήγησε στην υλοποίηση αυτού του project ήταν το ένα βασικό πρόβλημα η παροχή ενέργειας στο σύστημα, γιατί πολλές περιοχές με αγροκτήματα δεν έχουν ηλεκτρικό ρεύμα, για αυτό χρησιμοποιήσαμε μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας (τον Ήλιο) με την βοήθεια του ηλιακού panel ετσι το σύστημα μας εγινε (Αυτόνομο). Αξίζει να σημειωθεί ότι η πρώτη μας σκέψη ήταν να λύσουμε το πρόβλημα της απόδοσης των ηλιακών panel, αφού ο ήλιος αλλάζει θέση με την ώραν, και τα ηλιακά panel πρέπει να είναι κάθετα στον ήλιο για μέγιστη απόδοση. Έτσι φτιάξαμε μια κατασκευή που να προσανατολίζει το ηλιακό panel και το ηλιακό panel να είναι πάντα κάθετα στον ήλιο. Το τελευταίο πρόβλημα που θέλαμε να λύσουμε ήταν ότι οι αγρότες θέλουν να ξέρουν κάποια πράγματα για τον καιρό άμεσα για να ξέρουν αν τα φυτά τους χρειάζονται πολύ ή λίγο πότισμα κ.α. Έτσι τους δίνουμε με αυτό το σύστημα κάποιες πληροφορίες και συμβουλές και λύνουμε το πρόβλημα της εξοικονομισης νερού για το πότισμα.

 

Για τον σχεδιασμό του συστήματος που θα ακολουθούσε τον ήλιο και πήραμε την απόφαση να φτιάξουμε έναν βραχίονα από λάμες αλουμινίου και από κομμάτια ξύλο. Για αισθητήρες θα χρησιμοποιούσαμε φωτοευαίσθητες αντιστάσεις και για την κίνηση του βραχίονα ένα servo motor και ένα stepper motor. Επίσης χρησιμοποιήσαμε ενα ηλιακό powerbank και χωρίσαμε το ηλιακό panel με την μπαταριά.

  Μέντα σκεφτήκαμε τους αισθητήρες που θα χρειαζόμασταν για το μετεωρολογικό σύστημα και χρησιμοποιήσαμε αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας και ένα αισθητήρα UV (Υπεριώδους Ακτινοβολίας)Για την απεικόνιση των δεδομένων χρησιμοποιήσαμε μια lcd οθόνη για να μην χρειάζεται υπολογιστής. Εμείς αποφασίσαμε τα δυο συστήματα να τα βάλουμε πάνω σε εάν κομμάτι κοντραπλακέ και να έχει η κατασκευή την μορφή ενός κεκρυωματος για να μπορούμε να κάνουμε πιο ευκολά την παρουσίαση. Αλλιώς άμα επέτρεπε η κατασκευή να ήταν σε κανονικό μέγεθος, σε ενα κτήμα, θα έπρεπε να κλείσουμε όλο το σύστημα σε ένα κουτί προστατευμένο από την βροχή και τον ήλιο.

Για controler του συστήματος χρησιμοποιήσαμε μια Arduino πλακέτα.

Εδώ αναγράφονται όλα τα υλικά που χρησιμοποιήσαμε:

  1. Πλακέτα Arduino UNO
  2. Breadboard
  3. Jumper wires
  4. 1 αισθητήρα υγρασίας και θερμοκρασίας DHT22
  5. 1 LCD οθόνη 16Χ2
  6. 1 αισθητήρα SI1145 UV Index / IR / Visible Light Sensor
  7. 1 ηλιακό powerbank 5000mha
  8. 2 κουμπιά
  9. 1 ποτενσιόμετρο από ακουστικά
  10. 1 κεραμικός μαγνήτης
  11. 1 μαγνητικός διακόπτης
  12. 1 Servo Motor Standard 6g Plastic Gears (Feetech FS5106B)
  13. 1 Stepper Motor 5V ( 28BYJ-48)
  14. Stepper Driver Breakout - ULN2003
  15. Φωτοευαίσθητες Αντιστάσεις
  16. Λάμες αλουμίνιου
  17. Κομμάτια ξύλο κοντραπλακέ
  18. 2 εξαρτήματα που φτιάξαμε στον τόρνο

 -

 

Με αυτα τα υλικα που μαζεψαμε ξεκινησαμε την κατασκευη μας:

  • Κοψαμε ενα κομματι κοντραπλακε για την βαση της κατασκευης
  • Βαλαμε 4 κομματια ξυλο κατω απο το κοντραπλακε για να στηριζεται

-

  • Κολλισαμε την μπαταρια στην βαση αφου την χωρισαμε απο το ηλιακο panel

-

  • Κοψαμε ενα ξυλο και βαλαμε πανω το ηλιακο panel, τις φωτοαντιστασεις και τον αισθητηρα UV
  • Φτιαξαμε μια μικρη πυραμιδα στο μικρο ξυλο και βαλαμε τις φωτοαντιστασεις

-

  • Πηραμε τις λαμες αλουμινιου και φτιαξαμε δυο Π για να κανουμε τον βραχιονα
  • Φτιαξαμε ενα εξαρτημα στον τορνο για να ενωσουμε το stepper motor με τον βραχιωνα
  • Φτιαξαμε ενα εξαρτημα απο λαμα που στηριξαμε το stepper motor
  • Βαλαμε το Servo Motor στον βραχιωνα.
  • Ενωσαμε τον υπολοιπο βραχιωνα με το ξυλο που εχει το solar panel.
  • Κολλισαμε το εξαρτημα με τον υπολοιπο βραχιωνα και μετα ενωσαμε τον βραχιωνα με το stepper motor
  • Κολλισαμε το μαγνητη πανω στον βραχιωνα και βαλαμε τον μαγνητικο διακοπτη απο κατω.
  • Στηριξαμε με βιδες το ενα μερος της κατασκευης που φτιαξαμε στην βαση

-

  • Κολλισαμε το breadboard και το stepper controler στην βαση
  • Βιδοσαμε την πλακετα Arduino πανω στην βαση με ιδικες βιδες και αποστατηρες
  • Καναμε τις απαραιτητες συνδεσεις και βαλαμε τον αισθητηρα dht22
  • Κοψαμε κομματακια ξυλου και φτιαξαμε το στηριγμα της οθονης
  • Καναμε τις απαραιτητες τρυπες και κοψιες και βαλαμε το ποτενσιομετρο και τα δυο κουμπια
  • Τα συνδεσαμε και αυτα και η κατασκευη μας πια ολοκληροθηκε εμενε μονο ο προγραμματισμος του συστηματος

 

Δείτε το παρακάτω βίντεο που περιγράφει με λεπτομέρεια και με παραδείγματα τον τρόποι λειτουργίας.