Automatizzazione di una serra tecnologica con Arduino: realizzazione del profilo meccanico e della meccanica
Video completo
http://www.youtube.com/watch%3Fv%3DsBugQnuMMbw
Descrizione: E’ stato realizzato un prototipo di una serra per la coltivazione di piante ornamentali dove le varie fasi del processo di coltivazione sono state automatizzate e regolamentate grazie all’impiego della nuova tecnologia Arduino. La serra si pone, inoltre, come un progetto che coniuga tecnologia e rispetto per l’ambiente grazie all’impiego di energia rinnovabile proveniente da un pannello fotovoltaico per l’alimentazione del sistema.
Cosa osservare: Dal display si può osservare la variazione del grado di umidità del terreno e la conseguente accensione o spegnimento dell’impianto di irrigazione.
Contestualmente un pannello fotovoltaico ruota per mantenere sempre l’irradiazione solare massima possibile e garantire la massima efficienza.
Spiegazione: Grazie al programma (sketch) realizzato con linguaggio di programmazione Arduino e implementato sulla scheda è stato possibile comandare dei sensori di umidità inseriti nel terreno che rilevando un basso grado di umidità azionano una pompa. Ciò permette di accendere un impianto a pioggia che irriga le piante. Raggiunto il grado di umidità necessario nel terreno l’impianto di irrigazione si ferma.
Il grado di umidità e l’eventuale necessità di irrigazione vengono visualizzati su un piccolo display che garantisce all’utente un costante monitoraggio delle condizioni del sistema.
L’illuminazione della serra e l’azionamento dell’impianto di irrigazione avvengono grazie all’impiego di energia solare prodotta da un pannello fotovoltaico che viene messo in rotazione da un servomotore azionato tramite Arduino e da delle fotoresistenze. Grazie a tali fotoresistenze il pannello ruota mantenendo su di sé la maggiore irradiazione possibile con la massima efficienza garantita e produce energia pulita per far funzionare l’intero ambiente (dimostrazione con accensione led.)
Permettere ai ragazzi di concretizzare le conoscenze teoriche affrontando in équipe le difficoltà e la complessità di un progetto che si realizza in maniera modulare.
Di più, dal punto di vista strettamente didattico il progetto “Serra” si prefigge di dare ai ragazzi la possibilità di applicare e approfondire la tecnologia Arduino vedendo e toccando con mano la reale applicazione della teoria studiata in classe. La necessità di affrontare un progetto complesso stimola inoltre la cooperazione e la ricerca nel gruppo.
Dal punto di vista più strettamente pratico il progetto si propone come un prototipo per la realizzazione di una vera e propria serra dove l’automazione e più in generale la tecnologia, trovano ampio spazio.
Il progetto ha coinvolto classi di terza, quarta e quinta superiore, ma ha stimolato la curiosità anche di un pubblico adulto durante le attività laboratoriali proposte in giorni festivi presso la cooperativa sociale “Fucina delle Scienze”. Il numero di persone coinvolte nella realizzazione è stato di circa una decina, il numero di utenti che ne hanno preso visione per conoscerne il codice e ne hanno fatto esperienza diretta, è stato di circa una trentina.
Imparare la programmazione Arduino, creare dei circuiti elettronici, sperimentare l’automazione in una specifica ambientazione: una serra