8ο Δημοτικό Σχολείο Χανίων

Μαθητές: Μυρτώ Αϊβαλιώτη, Γιάννης Πετράκης, Μαρίλια Καντεράκη, Γιώργος Γαλανάκης, Μιχάλης Τσιγάλογλου

Εκπαιδευτικός: Νικόλαος Δόβρος

Σκοπός της εργασίας μας είναι η δημιουργία ενός συστήματος αυτόματης διαχείρισης ενέργειας. Η εξοικονόμηση νερού (κατάλληλου για ύδρευση και άρδευση) είναι μια διάσταση της κλιματικής αλλαγής η οποία απασχολεί όλο και περισσότερο τον κόσμο και που γίνεται όλο και εντονότερη. Με το σύστημα που σχεδιάζουμε θα επιτυγχάνεται εξοικονόμηση νερού τόσο για την ύδρευση του σπιτιού όσο και για την άρδευση των κήπων της κατοικίας μας. Θα αξιοποιήσουμε το βρόχινο νερό, το οποίο θα αποθηκεύεται σε ειδική δεξαμενή, η οποία θα ανοίγει αυτόματα μόλις ανιχνεύει βροχή και εφόσον δεν είναι γεμάτη. Ο έλεγχος της στάθμης νερού της δεξαμενής θα γίνεται με τη βοήθεια ενός αισθητήρα στάθμης νερού. Η οροφή της δεξαμενή θα ανοίγει για να αποθηκεύεται το βρόχινο νερό με τη χρήση ενός σέρβο μοτέρ. Επίσης, με ειδικούς αισθητήρες υγρασίας χώματος θα δίνεται εντολή για ροή νερού από την δεξαμενή στον κήπο εφόσον η υγρασία είναι χαμηλή.

Προγραμματισμός (ardublock)

• Αρχικά ρυθμίσαμε το μοτεράκι να ξεκινάει έτσι ώστε το καπάκι της δεξαμενής να είναι κλειστό.
• Στη συνέχεια δημιουργήσαμε τρεις μεταβλητές όπου αποθηκεύουμε τις τιμές που μας δίνουν οι τρεις αισθητήρες υγρασίας. Η μεταβλητή “rain” διαβάζει αν βρέχει, η μεταβλητή “soil” διαβάζει την υγρασία του χώματος και η μεταβλητή “depth” διαβάζει το ύψος της στάθμης του νερού της δεξαμενής.
• Για να ελέγχουμε τη λειτουργία των αισθητήρων καταγράφουμε τις τιμές τους στη σειριακή μας οθόνη.
• Μετά μέσα σε δύο ενσωματωμένες συνθήκες «αν..τότε» ελέγχουμε αν βρέχει και εάν η δεξαμενή είναι γεμάτη. Αν βρέχει ελέγχει εάν η δεξαμενή είναι γεμάτη. Αν είναι γεμάτη δεν ανοίγει το καπάκι ενώ αν δεν είναι γεμάτη ανοίγει για να γεμίσει με βρόχινο νερό.
• Τέλος, με μία συνθήκη «αν… τότε» ελέγχουμε την υγρασία του χώματος. Αν δεν υπάρχει η απαραίτητη υγρασία για να μεγαλώσουν τα φυτά μας, τότε θέτουμε την ψηφιακή ακίδα που είναι συνδεδεμένο το ρελέ μας σε “high” για να λειτουργήσει η αντλία νερού και να στείλει νερό στον κήπο μας.

Λειτουργία συστήματος

• Όταν βρέχει ο αισθητήρας υγρασίας στέλνει την πληροφορία στο Arduino το οποίο με τη σειρά του δίνει εντολή στο μοτεράκι να περιστραφεί κατά 45 μοίρες για να ανοίξει το καπάκι. Ταυτόχρονα ελέγχουμε μέσα σε μια ενσωματωμένη συνθήκη «αν.. τότε» την περίπτωση η δεξαμενή να είναι ήδη γεμάτη. Σε αυτή την περίπτωση το καπάκι δεν ανοίγει για να μην υπερχειλίσει η δεξαμενή μας.
• Ο αισθητήρας υγρασίας χώματος ελέγχει την υγρασία του χώματος. Εάν η υγρασία είναι σε πολύ χαμηλά επίπεδα στέλνει αυτή την πληροφορία στο Arduino, το οποίο δίνει εντολή στο ρελέ να ανοίξει, για να παράσχει ηλεκτρισμό στην αντλία νερού έτσι ώστε να ποτιστεί ο κήπος μας.
• Με την ίδια λογική θα μπορούσαμε να ελέγχουμε τη στάθμη της πισίνας μας, και να διοχετεύουμε νερό από τη δεξαμενή σε περίπτωση που αυτή είναι χαμηλή. Στην παρούσα εργασία δεν το κάναμε αυτό λόγω έλλειψης χρόνου που μας στέρησε η πανδημία.