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S.A.

 

 

LA SERRA DEL DOMANI

S.A.

 

 

AUTORI: Conte Giovanni

FOTO:

 

 

DESCRIZIONE: Il progetto consiste in una serra automatizzata, munita di sistema di ventilazione,illuminazione,sensori di umidità e temperatura,sensori di umidità del terreno e sistema d'irrigazione. La serra viene comandata attraverso un menù che appare su un display lcd 128*64 mediante quattro pulsanti. Il sistema di controllo della serra può quindi essere usato in maniera manuale attraverso il menù di controllo o in maniera autonama mediante gli appositi sensori che rilevano le varie neccesità di cui hanno bisogno le piante all'internoe di conseguenza vanno ad attivare i relativi apparati della serra.

INGOMBRO: 70x60x50 

PROBLEMA CHE RISOLVE: La serra permette di far crescere le piante in maniera autonoma prestando un attenzione ridotta rispetto alla normale coltivazione.

POSSIBILI UTILIZZI: La serra si presta ad essere usata in molte occasioni, prime fra queste il momento in cui si vogliono piantare delle piante in quei periodi dell'anno in cui i raggi solari scarseggiano e le innumerevoli piogge potrebbero alla distruzione delle stesse piante. Un altro utilizzo molto importante è quello di poter sfruttare il 100% della luce artificiale per permettere alle piante di poter crescere in maniera più rapida con una luce 'no-stop' e di conseguenza di potrebbero avere dei raccolti o delle piante mature in tempi più ridotti.

MATERIALI USATI:

  • HARDWARE: scheda arduino mega 2560, pannello di legno,pannello in plexiglass, schermo lcd 128*64 interfacciabile con arduino,4 pulsanti, cavetteria, 3 ventole (rimediate da pc destinati alla discarica), breadboard, elettrovalvola con annesse cannucce per irrigazione, scheda relè interfacciabile con arduino, trasformatori per dare energia ai vari apparati della serra, sensore di umidità e temperatura dell'aria, sensore di umidità del terreno, pannello luminoso, barra angolare in acciaio.
  • SOFTWARE : codice di programmazione per arduino (librerie per: menù,lcd).

 

 

COSTI:

MATERIALE

N° PEZZI

COSTO UNITARIO

Pannello in legno

-

pannello in plexiglass

1

 

1

12,00€

 

15,00€

scheda arduino mega 2560

1

9,00€

Elettrovalvola

-

pannello luminoso

1

1

7,00€

22,00€

schermo lcd 128*64

-

scheda relè interfacciabile

-

trasformatori

-

rotelle

-

barra angolare

 

1

1

3

4

1

6,50€

4,50€

//

1,00€

3,00€

pulsanti

-

cavetteria

-

breadboard

-

sensore di umidità e temperatura dell'

aria

-

sensore di umidità del  terreno

4

q.b.

1

 

1

 

1

0,10€

3,00€

1,00€

 

2,00€

 

3,50€

TOTALE

90,90€

 

PREREQUISITI: Conoscenze nella programmazione di arduino, strumentazione per sagomare i pannelli e creare dei fori, materiali di fissaggio (colla,viti), avvitatore, 'MOLTA PAZIENZA :D'.

CONOSCENZE: Programmazione con arduino, conoscenza del ciclo biologico di una pianta (germinazione,crescita,maturazione,fruttificazione)[scienze], voltaggio dei vari trasformatori [fisica], misure dei vari pannelli per le eventuali combinazioni [matematica].

COMPETENZE ACQUISITE:

  • problem solving
  • creatività
  • pensiero analitico

FONTI: BIBLIOGRAFIA e SITOGRAFIA

 

 

APPENDICE: Codice e Istruzioni di montaggio hardware

Codice

 

 

#include <stdlib.h>                // for itoa

#include "U8glib.h"

#include "M2tk.h"

#include "utility/m2ghu8g.h"

U8GLIB_ST7920_128X64_4X u8g(8, 9, 10, 11, 4, 5, 6, 7, 18, 17, 16);   // 8Bit Com: D0..D7: 8,9,10,11,4,5,6,7 en=18, di=17,rw=16

 

int sensorPin = A0;

int sensorValue = 0;

int Relay1 = 50;

int Relay = 52;

int Relay = 51;

 

 

// DOGM132, DOGM128 and DOGXL160 shield

uint8_t uiKeyUpPin = 12;        

uint8_t uiKeyDownPin = 14;

uint8_t uiKeySelectPin = 15;

uint8_t uiKeyExitPin = 13;

 

 

 

//=================================================

// Forward declaration of the toplevel element

M2_EXTERN_ALIGN(top_el_x2l_menu);

 

 

//=================================================

// Define three user menus, just for demonstration.

M2_ROOT(el_mnu1_sel, "t1", "Luci Attive", &top_el_x2l_menu);

M2_ALIGN(top_el_mnu1_sel, "-1|1W64H64", &el_mnu1_sel);

 

M2_ROOT(el_mnu2_sel, "t1", "Luci Disattive", &top_el_x2l_menu);

M2_ALIGN(top_el_mnu2_sel, "-1|1W64H64", &el_mnu2_sel);

 

M2_ROOT(el_mnu3_sel, "t1", "Ventilazione Attiva", &top_el_x2l_menu);

M2_ALIGN(top_el_mnu3_sel, "-1|1W64H64", &el_mnu3_sel);

M2_ROOT(el_mnu4_sel, "t1", "Ventilazione Disattiva", &top_el_x2l_menu);

M2_ALIGN(top_el_mnu4_sel, "-1|1W64H64", &el_mnu4_sel);

 

M2_ROOT(el_mnu5_sel, "t1", "Irrigazione Completa", &top_el_x2l_menu);

M2_ALIGN(top_el_mnu5_sel, "-1|1W64H64", &el_mnu5_sel);

 

 

//=================================================

uint8_t value = 0;

const char *xmenu_inc(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(50,HIGH);

  }

  return "";

}

const char *xmenu_dec(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(50,LOW);

      }

  return "";

}

const char *xmenu_on(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(52,HIGH);

  }

  return "";

}

 

const char *xmenu_off(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(52,LOW);

  }

  return "";

}

const char *xmenu_on2(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(51,HIGH);

       delay(3000);

       digitalWrite(51,LOW);}

  return "";

}

  const char *xmenu_on3(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(51,HIGH);

       delay(5000);

       digitalWrite(51,LOW);}

  return "";

  }

  const char *xmenu_on4(uint8_t idx, uint8_t msg) {

  if ( msg == M2_STRLIST_MSG_SELECT  ) {

     digitalWrite(51,HIGH);

       delay(7000);

       digitalWrite(51,LOW);}

  return "";

  }

 

// this is the overall menu structure for the X2L Menu

 

m2_xmenu_entry xmenu_data[] =

{

  { "Luci", NULL, NULL },                /* expandable main menu entry */

   { ". Attivare",&top_el_mnu1_sel, xmenu_inc },                /* This callback increments the value */

  { ". Disattivare", &top_el_mnu2_sel, xmenu_dec },                /* This callback decrements the value */

  { "Ventilazione",NULL,NULL },

  { ". Attivare", &top_el_mnu3_sel, xmenu_on },

  { ". Disattivare", &top_el_mnu4_sel, xmenu_off},

  { "Elettrovalvola", NULL, NULL },    /* expandable main menu entry */

{ ". Attivazione 3S", &top_el_mnu5_sel, xmenu_on2 },

{ ". Attivazione 5S", &top_el_mnu5_sel, xmenu_on2 },

{ ". Attivazione 7S", &top_el_mnu5_sel, xmenu_on2 },

  { NULL, NULL, NULL },/* This callback decrements the value */

 

};

 

 

 

uint8_t el_x2l_first = 0;

uint8_t el_x2l_cnt = 3;

 

 

 

M2_X2LMENU(el_x2l_strlist, "l4e15W43F3", &el_x2l_first, &el_x2l_cnt, xmenu_data, 65,102,'\0');

M2_SPACE(el_x2l_space, "W1h1");

M2_VSB(el_x2l_vsb, "l4W2r1", &el_x2l_first, &el_x2l_cnt);

M2_LIST(list_x2l) = { &el_x2l_strlist, &el_x2l_space, &el_x2l_vsb };

M2_HLIST(el_x2l_hlist, NULL, list_x2l);

M2_ALIGN(top_el_x2l_menu, "-1|1W64H64", &el_x2l_hlist);

 

 

 

M2tk m2(&top_el_x2l_menu, m2_es_arduino, m2_eh_4bs, m2_gh_u8g_ffs);

 

 

 

void draw(void) {

  m2.draw();

}

 

void setup(void) {

  // Connect u8glib with m2tklib

Serial.begin( 9600 );

pinMode(50,INPUT);

  pinMode(sensorPin, INPUT);

  pinMode(Relay1, OUTPUT);

pinMode(Relay, OUTPUT);

   

  pinMode(50,OUTPUT);

  m2_SetU8g(u8g.getU8g(), m2_u8g_box_icon);

 

  // Assign u8g font to index 0

  m2.setFont(0, u8g_font_6x13r);

 

  // Assign icon font to index 3

  m2.setFont(3, u8g_font_m2icon_7);

 

  // Setup keys

  m2.setPin(M2_KEY_SELECT, uiKeySelectPin);

  m2.setPin(M2_KEY_PREV, uiKeyUpPin);

  m2.setPin(M2_KEY_NEXT, uiKeyDownPin);

  m2.setPin(M2_KEY_EXIT, uiKeyExitPin);    

 

 

 

}

 

void loop() {

 

  m2.checkKey();

  if ( m2.handleKey() != 0 ) {

    u8g.firstPage();  

    do {

      m2.checkKey();

      draw();

    } while( u8g.nextPage() );}

       

  }

 

Istruzioni Hardware

  1. Sagomatura di due panelli 75*60*1 cm^2  partendo dal pannello 'madre'. (questi due pannelli saranno rispettivamente la base e la testa della serra.
  2. Sagomatura di un terzo pannello 75*50*1cm^2 che fungerà da spalle alla serra.
  3. Suddivisione della barra angolare in acciaio in 4 barre di 50 cm l'una che fungeranno da colonne portanti della serra.
  4. Sagomatura di due pannelli in plexiglass  60*50-0,3cm^2 che seranno posti ai lati della serra.
  5. Sagomatura di altri due pannelli in plexiglass dalle misure di 30*50*0,3cm^2 i quali scorreranno sulla facciata frontale mediante un binario.
  6. Sagomatura di 5 pannelli in legno dalle misure di 75*10*1cm^2 i quali verranno sistemati rispettivamente uno sulla facciata frontale nella parte alta in posizione alzata,dietro di questo dovrà essere posizionato il secondo pannello in maniera coricata ed in linea con l'estremità della serra con una distanza di 0,3cm dal primo pannello, l'altro invece sarà posizionato sempre sulla parte frontale ma nella parte inferiore e sarà posizionato in maniera coricata applicando su esso due linee guida di 0,3cm che fungeranno da binari sui quali scorreranno i pannelli in plexiglass. Gli ultimi due pannelli saranno sistemati ai lati in alto in linea con l'estremità della serra.

7)        Dopo aver sagomato tutti i pezzi incollarli con viti e colla a caldo come in foto senza però incollare ancora il pannello in legno superiore. Dopo aver fatto ciò inserire due pannelli in plexiglass dalle misure di 37,5*50*0,3cm^2 rispettivamente sui due binari del pannello in legno 75*10*1cm^2 che si trova nella parte inferiore della serra.

8)        Applicare dei fori per poter fissare il pannello luminoso al pannello in legno superiore e poi fissarlo.

9)        Sagomare il pannello che funge da spalle alla serra con tre ritagli delle dimensioni delle tre ventole e fissare anche queste.

10)        Fissare i sensori di umidità e temperatura dell'aria e di umidtà del terreno alle pareti della serra.

11)        Fissare l'elettrovalvola esternamente alla serra e le varie tubazioni internamente.

12)        Una volta fatta passare tutta la cavetteria siggillare la serra con il pannello in legno superiore sul quale è fissato il pannello luminoso che proietta la luce nella parte interna della serra.

13)        Fissare lo schermo lcd sul pannello in legno superiore in maniere alzata e fissarlo ad esso.

14)        Collegare tutti i pulsanti,relè,alimentazioni ai vari apparati della serra e fissare tutto.

15)        Montare le 4 rotelline al di sotto della serra nei rispettivi 4 angoli per permettere di spostare la serra con più facilità.

 

 

 

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@Progetto di "officina didattica creativa" Liceo Scientifico "Vincenzo Lilla" di Oria(BR) Docente: Prof. Domenico APRILE

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