Τα υλικά που θα χρειαστούν είναι:

1. Arduino Nano

2. Καλώδια

3. Αισθητήρας θερμοκρασίας

4. Αισθητήρας καπνού – MQ-135

5. Buzzer

6. Φωτοβολταϊκό πάνελ 3W, 18.2V, 180mA

7. Μπαταρία 12V, 1300mAh

8. Ρυθμιστής φόρτισης

9. Μετατροπέας DC-DC Step-Down 1.2-37V 2.2A

10. Wi-fi module (11. Bluetooth module)

Κόστος

Ενδεικτικοί σύνδεσμοι για υπολογισμό εκτιμώμενου κόστους:

1. Arduino Nano: 9.90€

2. Αρσενικά σε αρσενικά καλώδια: 1.80€ Θηλυκά σε θηλυκά καλώδια: 1.80€

3. Αισθητήρας θερμοκρασίας: 3.90€

4. Αισθητήρας καπνού – MQ-135: 6.60€

5. Buzzer: 0.40€

6. Φωτοβολταϊκό πάνελ: 7.40€

7. Μπαταρία: 13.00€

8. Ρυθμιστής φόρτισης: 13.00€

9. Μετατροπέας DC-DC Step-Down 1.2-37V 2.2A: 2.20€

10. Wi-fi module: 5.80€

Εκτιμώμενο κόστος: 59.70€

Το κύκλωμά μας

Ο αλγόριθμός μας

Αρχικά, στον κώδικά μας βρίσκονται οι βιβλιοθήκες, οι αρχικοποιήσεις των μεταβλητών και οι ονοματοδοσίες των pins του Arduino. Εκεί, βρίσκεται και ο κώδικας για τη σύνδεση με το Wi-Fi, στον οποίο πρέπει να ορίσουμε το όνομα του δικτύου μας και τον κωδικό του.

Στη μέθοδο setup() ορίζουμε αν το κάθε pin του Arduino χρησιμοποιείται ως είσοδος ή ως έξοδος. Επίσης, δηλώνουμε σε ποια συχνότητα θα γίνεται η σειριακή επικοινωνία του Arduino με τον υπολογιστή μας, μέσω του USB, για όταν κάνουμε τις δοκιμές μας και θέλουμε να εκτυπώσουμε κάτι στο σειριακό παράθυρο.

Το βασικό τμήμα του αλγορίθμου μας βρίσκεται στη μέθοδο loop().

Εκεί, αρχικά μετράμε την τιμή που μας επιστρέφει ο αισθητήρας θερμοκρασίας και στη συνέχεια με τον τύπο τιμή αισθητήρα θερμοκρασίας * (5/1024) μετατρέπουμε αυτή την τιμή σε volts. Έπειτα, μετατρέπουμε τα volts σε βαθμούς Κελσίου με τον τύπο volts * 50.

Στη συνέχεια, μετράμε την τιμή που μας επιστρέφει ο αισθητήρας καπνού.

Συνεπώς, είμαστε έτοιμοι τώρα να κάνουμε τον έλεγχό μας με την if που ακολουθεί και έτσι αν υπάρχει πολύς καπνός και πολύ υψηλή θερμοκρασία, να ηχήσει το buzzer σαν συναγερμός για να ειδοποιήσει τους ανθρώπους και τα ζώα. Όπως μπορείτε να παρατηρήσετε, το buzzer μας ηχεί μόνο 3 φορές. Αυτό το κάναμε για να μην ήταν κουραστικό στη φάση δοκιμής. Κανονικά θα έπρεπε ο συναγερμός να ηχεί πιο πολλές φορές και για περισσότερη ώρα (ίσως με την προσθήκη μίας for).

Τέλος, θέλουμε να γνωρίζουμε την τάση φόρτισης της μπαταρίας, για να ξέρουμε πόσο φορτισμένη είναι η συσκευή μας. Γνωρίζουμε πως, η αναλογική είσοδος δέχεται από 0-5V χρησιμοποιώντας τις τιμές από 0-1023 αντίστοιχα. Για τον λόγο αυτόν χρησιμοποιήθηκε ως μετατροπέας AD (αναλογικού σήματος σε ψηφιακό) – ο δικής μας κατασκευής – διαιρέτης τάσης, ο οποίος εφαρμόζεται στην μπαταρία των 12V του project και σε πλήρη φόρτιση στέλνει στην αναλογική είσοδο 5V.

Έτσι, για τον υπολογισμό της τάσης φόρτισης της μπαταρίας χρησιμοποιούμε τον τύπο (τιμή αναλογικής μέτρησης * 12)/1023 προκειμένου να μετατρέψουμε αντίστροφα την τιμή της αναλογικής μέτρησης (0-1023) σε volt (0-12).

Ο κώδικάς μας

Ο κώδικάς μας, καθώς και εκπαιδευτικό υλικό βρίσκεται στο αποθετήριό μας στο GitHub.

Η εφαρμογή μας

Η εφαρμογή μας σχεδιάστηκε από το MIT App Inventor.

Σύνοψη των σελίδων:

Ο κώδικας της αρχική οθόνης:

Ο κώδικας της οθόνης log-in για την είσοδο της υπεύθυνης αρχής:

Ο κώδικας της κύριας οθόνης:

Ημερολόγιο Εργασιών

Σάββατο 11 Δεκεμβρίου 2021

Αφού μάθαμε το θέμα του διαγωνισμού, συζητήσαμε τι είναι η κυκλική οικονομία, πως επηρεάζει το περιβάλλον και τις ζωές μας και πως εμείς ως άτομα μπορούμε να βοηθήσουμε.

Σάββατο 18 Δεκεμβρίου 2021

Κάναμε brainstorming για να βρούμε ιδέα για το πρότζεκτ μας.

Σάββατο 8 Ιανουαρίου 2022

Καταλήξαμε στην ιδέα για την προστασία των δασών και αρχίσαμε να αναλύουμε πως μπορούμε να την υλοποιήσουμε.

Σάββατο 15 Ιανουαρίου 2022

Σκεφτήκαμε όνομα για την ομάδα μας και τίτλο για το έργο και αρχίσαμε να γράφουμε την περιγραφή του πρότζεκτ μας.

Σάββατο 22 Ιανουαρίου 2022

Συζητήσαμε πως ακριβώς θα πρέπει να δουλεύει το σύστημά μας και τι πρέπει να κάνουμε για να λυθούν τυχόν προβλήματα που σκεφτόμασταν.

Σάββατο 29 Ιανουαρίου 2022

Κάναμε έρευνα στο διαδίκτυο για κάθε ένα στοιχείο του συστήματος.

Σάββατο 5 Φεβρουαρίου 2022

Αφού καταλήξαμε στο υλικό, κάναμε έρευνα για να υπολογίσουμε το εκτιμώμενο κόστος του πρότζεκτ μας.

Σάββατο 12 Φεβρουαρίου 2022

Ασχοληθήκαμε με το GitHub και τη χρησιμότητά του.

Σάββατο 19 Φεβρουαρίου 2022

Κάναμε έλγχο και κάποιες τελευταίες αλλαγές και έτσι, είμαστε έτοιμοι για την κατάθεση του πρότζεκτ μας στον διαγωνισμό.

Σάββατο 26 Φεβρουαρίου 2022

Σχεδιάσαμε τη συνδεσμολογία του Arduino, με τους αισθητήρες και τα ηλεκτρονικά.

Σάββατο 5 Μαρτίου 2022

Συζητήσαμε και καταγράψαμε τι θα κάνει ο αλγόριθμος του πρότζεκτ.

Σάββατο 12 Μαρτίου 2022

Ήρθε ο εξοπλισμός μας και ασχοληθήκαμε με το κομμάτι των φωτοβολταϊκών κυκλωμάτων. Οι κολλήσεις στα κυκλώματα έγιναν από την προπονήτριά μας, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που χρειάζονται.

Σάββατο 19 Μαρτίου 2022

Ασχοληθήκαμε με την συνδεσμολογία των αισθητήρων στο Arduino.

Σάββατο 26 Μαρτίου 2022

Προγραμματίσαμε το Arduino.

Σάββατο 2 Απριλίου 2022

Συνεχίσαμε τον προγραμματισμό.

Σάββατο 9 Απριλίου 2022

Σχεδιάσαμε την εφαρμογή του κινητού, μέσω του MIT App Inventor.

Σάββατο 16 Απριλίου 2022

Προγραμματίσαμε την εφαρμογή του κινητού, μέσω του MIT App Inventor.

Σάββατο 30 Απριλίου 2022

Συζητήσαμε και καταγράψαμε τις ιδέες και τις προτάσεις που είχαμε για το βίντεο του διαγωνισμού.

Σάββατο 7 Μαΐου 2022

Ετοιμάσαμε τα λόγια για το βίντεό μας και κανονίσαμε μέρος και ώρα για το γύρισμα.

Σάββατο 14 Μαΐου 2022

Συναντηθήκαμε στο Πάρκο του Ροδινιού, στη Ρόδο για να γυρίσουμε το βίντεό μας.

Σάββατο 21 Μαΐου 2022

Συζυτήσαμε για το WordPress και για το πως θα είναι η σελίδα μας.

Σάββατο 28 Μαΐου 2022

Κάναμε κάποιες τελευταίες αλλαγές και συζητήσαμε για όλη την πορεία του έργου μας.

Εκπαιδευτικό Υλικό

ΠΗΓΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Ποια πηγή πρέπει να αναπτυχθεί;

• Διαφάνειες για το Arduino
• Διαφάνειες για τα φωτοβολταϊκά
• Οδηγίες για τη χρήση των ηλεκτρονικών

Οδηγίες για τη χρήση των αισθητήρων

Ποιος θα διδαχθεί από την πηγή;

Μαθητές γυμνασίου.

Τι προηγούμενη γνώση απαιτείται;

• Βασικές γνώσεις προγραμματισμού
• Βασικές γνώσεις ηλεκτρονικών
• Βασικές γνώσεις σχεδιασμού

ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΠΗΓΩΝ

Σε ποιο πλαίσιο;

Δημιουργία έργου για τη συμμετοχή στον 4ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση στην κατηγορία Ανεξάρτητη Ομάδα Βαθμίδας Γυμνασίου.

ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ ΠΗΓΩΝ

Υπάρχουν οι άδειες χρήσης των πηγών που χρησιμοποιούνται και αναφέρονται στο αντίστοιχο σημείο του αποθετηρίου, όπου χρειάζεται.

ΜΟΡΦΗ ΠΗΓΩΝ

• Κώδικας: .ino
• Πληροφορίες: .md
• Διαφάνειες: .pdf

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ PROJECT

Μιας και ήταν η πρώτη χρόνια που συμμετείχαμε στον διαγωνισμό αυτόν αποφασίσαμε με τους μαθητές, να συμμετέχουν όλοι τους σε όλες τις διαδικασίες που έπρεπε να γίνουν, ώστε να διαπιστώσουν μόνοι τους ποιο κομμάτι τους αρέσει πιο πολύ. Το γεγονός αυτό έκανε το πρότζεκτ μας πιο χρονοβόρο, αλλά ελπίζουμε την επόμενη χρονιά οι μαθητές να είναι σε θέση να επιλέξουν τι εργασίες τους άρεσαν και έτσι να μοιραστούν αρμοδιότητες.

Παρακάτω βρίσκεται ένας πίνακας στον οποίο παρατίθενται οι εργασίες που χρειάστηκαν να υλοποιηθούν.

Μελλοντικά Πλάνα

Επειδή, σε πολλά δάση δεν υπάρχει Wi-Fi θα θέλαμε στο μέλλον να τοποθετήσουμε και μία κεραία LoRa, που θα βρίσκεται στο κέντρο του δάσους και θα στέλνει σήμα στο δέντρο με το Wi-Fi, ώστε μετά να ειδοποιηθεί το δασαρχείο.

Το Αποθετήριό μας στο GitHub

Στο αποθετήριό μας στο GitHub μπορείτε να βρείτε όλες τις πληροφορίες που παραθέτουμε εδώ, αλλά και:

• Τον κώδικά μας
• Εκπαιδευτικό υλικό, όπως για παράδειγμα τις διαφάνειες κάποιων μαθημάτων