Hosted by OSOS , contributed by Heliasvk on 15 June 2018
Project για έλεγχο της κατάστασης θερμοκηπίου τόσο από απόσταση όσο και μέσα στο θερμοκήπιο. Επίσης δίνεται η δυνατότητα εκτέλεσης εντολών από απόσταση όπως για παράδειγμα του ποτίσματος που απαιτεί ένα θερμοκήπιο.
Οι μαθητές διαπίστωσαν το πρόβλημα που υπάρχει στον έλεγχο των θερμοκηπίων αποφάσισαν να ασχοληθούν με αυτό το project. Οι μαθητές αφότου συνέλεξαν τους μικροελεγκτές οι οποίοι είναι ένας που ελέγχει θερμοκρασία και υγρασία χώρου, ενας που μετράει την υγρασία του εδάφους ένας που μετράει τη φωτεινότητα του χώρου και ένα ανεμόμετρο κατασκεύασαν τη διάταξη. Οι τιμές που δίνουν οι μικροελεγκτές είναι ορατές στον χρήστη τόσο μέσω μιας οθόνης μέσα στο θερμοκήπιο όσο και από απόσταση με SMS. Εντολές όπως το πότισμα εκτελούνται μέσω των ηλεκτροβανών οι οποίες είναι και εκείνες συνδεδεμένες στο Arduino.
Feel
Στο πρόγραμμα STEM που παρακολουθήσαμε, χρειάστηκε ως τελική εργασία να φτιάξουμε μια κατασκευή η οποία θα δίνει λύση σε ένα πρόβλημα που απασχολεί την τοπική κοινωνία. Αφού το σκεφτήκαμε, αποφασίσαμε ότι ένα τέτοιο πρόβλημα αφορά τον έλεγχο των θερμοκηπίων που υπάρχουν κατά εκατοντάδες στην περιοχή μας .
Επίσης παρατηρήσαμε ότι πολλές φορές ο έλεγχος των θερμοκηπίων από τους ιδιοκτήτες τους είναι ελλιπής λόγω της απειρίας τους, της έλλειψης χρηματοδότησης αλλά και της απόστασης από εκείνα που δεν τους επιτρέπει ,κυρίως τους ερασιτέχνες αγρότες, να κάνουν σωστό έλεγχο τους. Ως αποτέλεσμα τα θερμοκήπια πολλές φορές πέφτουν θύματα των ισχυρών ανέμων που πνέουν συχνά στην περιοχή ενώ ακόμη οι καλλιέργειες καταστρέφονται λόγω των ακατάλληλων συνθηκών που επικρατούν στα θερμοκήπια.
Σκεφτήκαμε ότι θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε με το Arduino ένα σύνολο, ικανό να δίνει στους ιδιοκτήτες αγρότες με τη βοήθεια των μικροελεγκτών πληροφορίες απαραίτητες για την επίγνωση της κατάστασης στην οποία βρίσκονται τα θερμοκήπια τους αλλά και να εκτελεί εντολές όπως πότισμα και άνοιγμα παραθύρων. Επίσης το σύστημα αυτό θα έπρεπε να είναι εύκολο στη χρήση και να είναι δυνατή η εξ αποστάσεως σύνδεση με αυτό.
Μέλη της Ομάδας:
Κωστάκης Τηλέμαχος, Χουστουλάκης Ροδάμανθος, Σάββακης Χαράλαμπος
Καθηγητές:
Κουκουράκης Ηλίας, Δαμιανάκης Γεώργιος
Imagine
Αφού παρακολουθήσαμε τα μαθήματα σχετικά με το Arduino και μας έγινε γνωστή η πληθώρα αισθητήρων που είναι συμβατοί με αυτή την πλατφόρμα αλλά και το ότι γνωστοί μας άνθρωποι αντιμετώπιζαν προβλήματα με τον έλεγχο των θερμοκηπίων τους εμπνευστήκαμε αυτή την ιδέα.
Υλικά που χρησιμοποιήσαμε:
- Πλακέτα Arduino UNO
- Breadboard
- Jumper wires
- 1 αισθητήρα υγρασίας και θερμοκρασίας DHT22
- 1 soil moisture sensor για υγρασία εδάφους
- 1 ανεμόμετρο και
- 1 αισθητήρα φωτεινότητας ΒH1750FVI
- 1 LCD I2C 20x4
- 1 GSM Shield A6 800L
- 1 relay module
- 2 ηλεκτροβάνες 12V
- 2 παλιές ζάντες ποδηλάτου για άνοιγμα παραθύρων
- 1 υαλοκαθαριστήρας 3 ταχυτήτων 12V
- 1 μπαταρία 9V
Create
Διαδικασία που ακολουθήσαμε:
- Συνδέσαμε την LCD I2C στο arduino και κατανοήσαμε την λειτουργία και τον προγραμματισμό της.
- Συνδέσαμε τον DHT22 (βλ. Imagine) στο arduino, κατεβάσαμε τις απαραίτητες βιβλιοθήκες για να «τρέξει» και προγραμματίσαμε για να φαίνονται οι σωστές ενδείξεις στην LCD οθόνη.
- Κάναμε την ίδια διαδικασία και για τους υπόλοιπους αισθητήρες (soil moisture sensor, BH1750FVI, ανεμόμετρο) τον καθένα ξεχωριστά.
- Συνδέσαμε όλους τους αισθητήρες και την οθόνη στο arduino και συνδυάσαμε τον προγραμματισμό που είχαμε κάνει για να λειτουργήσουν όλα μαζί.
- Συνδέσαμε τις ηλεκτροβάνες στο relay module και εκείνο στο arduino για να τις ελέγχουμε και τους δώσαμε τροφοδοσία από το θερμοκήπιο.
- Συνδέσαμε το GSM Shield στο arduino και το προγραμματίσαμε για να στέλνει στον χρήστη μήνυμα με την κατάσταση του θερμοκηπίου όποτε το θελήσει και να τον ενημερώνει μόνο του όταν κάποιες τιμές από τους αισθητήρες δεν είναι επιθυμητές.
- Επίσης το προγραμματίσαμε να ενεργοποιούνται οι ηλεκτροβάνες μόνες τους και να σταματούν επίσης μόνες τους όταν οι τιμές της υγρασίας του εδάφους ξεπερνά το επιθυμιτό όριο.
- Χρησιμοποιήσαμε τις 2 παλιές ζάντες μηχανής και 1 παλιο υαλοκαθαριστήρα και φτιάξαμε ένα σύστημα για να ανοιγουν τα παράθυρα του θερμοκηπίου.
- Τέλος προγραμματίσαμε το arduino χρησιμοποιώντας το σύστημα που φτιάξαμε με τις παλίες ζάντες, αφού πρώτα το συνδεσαμε και αυτό στο relay module, έτσι ώστε να ανοίγουν μόνα τους τα παράθυρα του θερμοκηπίου και να κλείνουν επίσης μόνα τους όταν επικρατούν συγκεκριμένες συνθήκες στο θερμοκήπιο.
- Εφαρμόσαμε το project μας σε πραγματικό θερμοκήπιο.
Share
Καταφέραμε και εγκαταστήσαμε την κατασκευή μας σε ένα θερμοκήπιο της περιοχής μας και νιώσαμε μεγάλη χαρά που βοηθήσαμε έναν ντόπιο αγρότη να βελτιώσει το θερμοκήπιο του. Ο αγρότης πλέον έχει την δυνατότητα να ενημερώνεται κάθε 4 ώρες με sms για την θερμοκρασία και την υγρασία που έχει το θερμοκήπιό του, για την ένταση του ανέμου που πνέει στον τόπο που βρίσκεται το θερμοκήπιο, εαν τα παράθυρα είναι ανοιχτά ή κλειστα, για την φωτεινότητα στο θερμοκηπίιο και για την υγρασία του χώματος των καλλιεργιών του. Επίσηςο αγρότης με sms ενημερώνεται αυτόματα όταν η ένταση του ανέμου ξεπερνά τα 7 μποφορ και οταν η θερμοκρασία και η υγρασια δεν είναι κατάλληλη για το θερμοκηπιο. Επισης οι ηλεκτροβανες ενεργοποιούνται μονες τους ανά χρονικά διαστήματα που επιθυμεί ο αγρότης και σταματούν επίσης μόνες τους όταν φτάνουν τα επιθυμητά επίπεδα υγρασίας εδαφους. Τέλος τα παράθυρα ανοιγοκλείνουν ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στο θερμοκήπιο.
Ευχαριστούμε τους καθηγητές μας αλλά και όσους εμπλέκονται στο πρόγραμμα StemPoweringYouth που μας έδωσαν αυτή τη δυνατότητα.