Οι μαθητές του κύκλου Ρομποτική και Τεχνητή Νοημοσύνη με Lego MindStorms EV3 και Microbit – Advanced Challenges έφτιαξαν ένα Project με θέμα “Αυτόματο Πότισμα με Microbit”.
Περιγραφή Project
Το πρωί, ο μετεωρολογικός σταθμός καταγράφει ότι η θερμοκρασία είναι υψηλή και η υγρασία χαμηλή, γεγονός που σημαίνει ότι τα φυτά χρειάζονται περισσότερο νερό για να παραμείνουν υγιή. Η αντλία ποτίσματος λαμβάνει αυτές τις πληροφορίες και ενεργοποιείται αυτόματα. Μέσω ενός σωλήνα, νερό πέφτει πάνω στα φυτά, εξασφαλίζοντας ότι λαμβάνουν την κατάλληλη ποσότητα υγρασίας για να επιβιώσουν τη ζέστη. Αργότερα, ο μετεωρολογικός σταθμός παρατηρεί ότι η θερμοκρασία αρχίζει να πέφτει και η υγρασία αυξάνεται. Η αντλία αντιλαμβάνεται αυτήν την αλλαγή και μειώνει την ποσότητα του νερού που παρέχεται στα φυτά, προσαρμόζοντας τη λειτουργία της ανάλογα.
Εκπαιδευτικά Οφέλη
Μέσα από αυτό το Project, οι μαθητές μαθαίνουν τις βασικές αρχές του αυτοματισμού και της παρακολούθησης καλλιέργειας φυτών. Εξοικειώνονται με τη χρήση αισθητήρων, την επεξεργασία δεδομένων και την προσαρμογή συστημάτων σε πραγματικό χρόνο, αναπτύσσοντας δεξιότητες στην προγραμματισμό και την ηλεκτρονική.
Τεχνικές και Λειτουργίες
Αισθητήρας Υπεριώδους Ακτινοβολίας για την Ανίχνευση Φωτός
Αυτός ο αισθητήρας ανιχνεύει την παρουσία ή την απουσία φωτός στο περιβάλλον. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει επαρκές φως για τη φωτοσύνθεση του φυτού, ένα LED με χρώμα ματζέντα θα ανάψει, προσομοιώνοντας τις κατάλληλες συνθήκες φωτισμού για το φυτό.
Αισθητήρας Υγρασίας Εδάφους
Αυτός ο αισθητήρας μετρά την υγρασία του εδάφους γύρω από το φυτό. Αν η υγρασία πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο, η μακέτα ενεργοποιεί μια αντλία νερού για να ποτίσει το φυτό, διατηρώντας έτσι την ιδανική υγρασία.
Οθόνη LCD
Η οθόνη εμφανίζει τις τρέχουσες τιμές της υγρασίας του εδάφους και άλλες σημαντικές πληροφορίες για τον χρήστη, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία του αέρα, προσφέροντας έναν άμεσο τρόπο παρακολούθησης των συνθηκών που επηρεάζουν την καλλιέργεια.
Μετεωρολογικός Σταθμός
Μέρος της μακέτας είναι ένας μικρός μετεωρολογικός σταθμός που μετρά διάφορες καιρικές συνθήκες, όπως η υγρασία του αέρα, η θερμοκρασία και η ακτινοβολία. Αυτές οι πληροφορίες είναι κρίσιμες για την κατανόηση του περιβάλλοντος στο οποίο αναπτύσσεται το φυτό.
Υλοποίηση
Στην πρακτική εφαρμογή, το microbit λειτουργεί ως κεντρικός ελεγκτής της μακέτας, διαχειριζόμενος τα σήματα από τους αισθητήρες και ενεργοποιώντας τις αντίστοιχες λειτουργίες, όπως το άναμμα του LED και τη λειτουργία της αντλίας νερού. Οι πληροφορίες από τους αισθητήρες και τον μετεωρολογικό σταθμό εμφανίζονται στην οθόνη LCD, επιτρέποντας στον χρήστη να έχει μια σαφή εικόνα των τρεχουσών συνθηκών.
Με αυτό το Project, οι μαθητές κατανοούν τη σημασία των αυτοματοποιημένων συστημάτων στη γεωργία και την καλλιέργεια φυτών, ενώ αναπτύσσουν πρακτικές δεξιότητες στη ρομποτική και τον προγραμματισμό.
