Μάθημα : Μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή αυτοματισμού ποτίσματος σε θερμοκήπιο με χρήση αναπτυξιακής πλατφόρμας.

Μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή αυτοματισμού ποτίσματος σε θερμοκήπιο με χρήση αναπτυξιακής πλατφόρμας.

1001090336 - ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΑΡΑΝΤΗΣ

Ενότητες μαθήματος

Αισθητήρας υγρασίας εδάφους

Αναλογικός αισθητήρας υγρασίας... Το τρανζίστορ σε διακοπτική λε...

Σε αυτή την ενότητα, οι μαθητές έρχονται σε επαφή με την έννοια των αισθητήρων (sensors) και μαθαίνουν πώς μια φυσική ποσότητα —όπως η υγρασία στο χώμα— μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρικό σήμα και να διαβαστεί από έναν μικροελεγκτή.

Τα Κύρια Στάδια της Ενότητας:

  • Το Υλικό (Hardware): Γνωριμία με τον αισθητήρα, τις ακίδες του (VCC, GND, Analog/Digital Out) και τη σωστή και ασφαλή σύνδεσή του στην πλακέτα Arduino.

  • Ο Κώδικας (Software): Συγγραφή ενός απλού προγράμματος στο Arduino IDE για την ανάγνωση των αναλογικών τιμών και την εμφάνισή τους στην οθόνη του υπολογιστή (Serial Monitor).

  • Η Εφαρμογή (Automation): Επέκταση του κυκλώματος με την προσθήκη μιας «έξυπνης» αντίδρασης. Για παράδειγμα, αν το χώμα στεγνώσει, ανάβει ένα κόκκινο LED ή ενεργοποιείται μια μικρή αντλία νερού.

 

Προσδοκόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα

1. Γνωστικός Τομέας (Τι θα γνωρίζουν)

Με την ολοκλήρωση της ενότητας, οι μαθητές θα είναι σε θέση να:

  • Εξηγούν την αρχή λειτουργίας του αισθητήρα υγρασίας εδάφους (π.χ. πώς η ηλεκτρική αγωγιμότητα/αντίσταση του εδάφους μεταβάλλεται ανάλογα με την ποσότητα του νερού).

  • Διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ αναλογικού (Analog) και ψηφιακού (Digital) σήματος και να αναγνωρίζουν ποιο από τα δύο είναι καταλληλότερο για την ακριβή μέτρηση της υγρασίας.

  • Προσδιορίζουν τα βασικά εξαρτήματα που απαιτούνται για το κύκλωμα (Arduino, αισθητήρας, καλώδια σύνδεσης, breadboard).

2. Ψυχοκινητικός Τομέας / Δεξιότητες (Τι θα μπορούν να κάνουν)

Οι μαθητές θα αναπτύξουν την ικανότητα να:

  • Συνδέουν σωστά τον αισθητήρα στην πλακέτα Arduino, αναγνωρίζοντας τις ακίδες τροφοδοσίας  και  ψηφιακών και αναλογικών εισόδων.

  • Αναπτύσσουν και να τροποποιούν τον κώδικα στο Arduino IDE, χρησιμοποιώντας βασικές εντολές όπως η analogRead() και η Serial.println().

  • Βαθμονομούν (calibrate) τον αισθητήρα, εντοπίζοντας τις τιμές αναφοράς για το εντελώς στεγνό έδαφος (στον αέρα) και το πλήρως ποτισμένο έδαφος (στο νερό).

  • Αξιοποιούν τη δομή ελέγχου if-else για να ενεργοποιούν μια εξωτερική συσκευή (π.χ. ένα LED, ένα buzzer ή μια αντλία νερού μέσω τρανζίστορ και ρελέ) όταν η υγρασία πέφτει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.

3.Συναισθηματικός Τομέας / Στάσεις 

Οι μαθητές θα είναι σε θέση να:

  • Συνδέουν την τεχνολογία με την καθημερινότητα, αναγνωρίζοντας πώς ένας τέτοιος αισθητήρας χρησιμοποιείται σε ένα "έξυπνο" σύστημα αυτόματου ποτίσματος.

  • Συνεργάζονται αποτελεσματικά σε ομάδες για την επίλυση προβλημάτων, όπως η εύρεση λαθών στον κώδικα ή στις συνδέσεις του κυκλώματος.

  • Επιδεικνύουν κριτική σκέψη, προτείνοντας βελτιώσεις για την εξοικονόμηση νερού με βάση τα δεδομένα που συλλέγουν.

Σύνδεσμοι
Τι είναι ένας αισθητήρας υγρασίας εδάφους

Ο αισθητήρας υγρασίας εδάφους είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε υγρασία ή της περιεκτικότητας σε νερό στο έδαφος. Παρέχει πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα νερού που υπάρχει στο έδαφος, η οποία είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική άρδευση και τη διαχείριση της υγείας των φυτών.