PROGETTO: "do your:bit 2021"
Do your:bit è una Global Challenge di Micro:bit Educational Foundation aperta dagli 8 ai 18 anni. Do your:bit mette alla prova la tua immaginazione e combina creatività e tecnologia per trovare soluzioni ai Global Goal dell'Agenda 2030 affinchè si affrontino i problemi di oggi e affinchè si renda il mondo un posto migliore.
Global Goal 2021
I Global Goal ossia, i 17 Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (OSS) delle Nazioni Unite, sono un invito all'azione di tutti i paesi del mondo sotto la bandiera dell'ONU per promuovere la prosperità per consegnare alle generazioni future una terra che non sia avara di risorse. Questi sono gli obiettivi presentati agli studenti e ai giovani per l'anno corrente.
Il progetto IBC School (5° grade)
Per garantire il benessere ed una vita sana a più persone possibili di tutte le età e di ogni parte del mondo, un'alimentazione sana e un ambiente non inquinato permettono di vivere una vita in buona salute.
Il Global Goal 3 "Good Health and Well-being" è l'obiettivo scelto dai ragazzi di 5° primaria. Hanno realizzato un orto idroponico che permette di coltivare alimenti sani e in luoghi normalmente non sfruttabili per avere una buona salute che ti permetta di studiare, lavorare, occuparti della casa e della famiglia e anche per divertirti.
L'orto idroponico consente di coltivare verdure e frutta solo ed esclusivamente con l'impiego di acqua e luce. Il progetto verte quindi sulla realizzazione di una struttyra e di controllori in grado di attivare, luci, pompe ecc ecc.
Idee in collaborazione: HydroponicGarden:bit
Gli alunni hanno realizzato delle presentazioni del progrtto:
Fluidi e fisica
Volendo utilizzare un'unica pompa per spostare l'acqua tra una vasca e l'altra, senza elettrovalvole o altro, grazie ai principi della fisica dei vasi comunicanti, abbiamo utilizzato un sifone per scaricare l'acqua da un recipiente e l'altro.
Abbiamo utilizzato il principio di Pitagora e la coppa che ha ideato.
Quando il livello del liquido va oltre il culmine del tubo di scarico, inizia a scaricare acqua nel serbatoio secondario. La pressione idrostatica, così formata, crea un vortice nel tubo centrale causando il totale svuotamento della vasca. Abbiamo utilizzato tubi trasparenti affinchè il principio sopra spiegato fosse visibile.
Materiali
Schema elettrico
Lo schema elettrico di funzionamento è perlopiù semplice. Per la sua realizzazione è necessaria la supervisione di un adulto in quanto viene utilizzata anche la tensione di rete a 220v.
Per alimentare il nostro HydroponicGarden:bit abbiamo recuperato un vecchio alimentatore ATX da PC. Questo ci consente di avere diverse tensioni: 3,3v per alimentare il micro:bit, 5v per il corretto funzionamento dei relè e del display 1602 e 12v per alimentare le ventole di raffreddamento.
Il display LCD comunica con il micro:bit attraverso il protocollo industriale I2C, durante la scrittura dello Scratch abbiamo utilizzato un estensione per comunicare e controllare il display ed inviare il testo da visualizzare.
Utilizziamo le uscite digitale di P0, P1 e P2 del micro:bit (3,3v) come segnale per l'attivazione dei relè. Il relè è in grado di gestire tensione fino a 250/300 Volt; quindi, è stato utilizzarlo per pilotare la pompa e le luci, visto il basso amperaggio di entrambi.
Scratch (il programma)
La parte "software" chiamata Scratch è stata realizzata con l'editor visuale realizzato da Microsoft in modalità "blocchi".
Per la realizzazione del programma, gli studenti hanno utilizzato anche vettori/matrice (ARRAY) e le seguenti estensioni :
Il programma prevede anche una gestione MENU', dove è possibile settare, durante il funzionamento, diverse opzioni:
- 3 diversi settaggi per il tempo di luce solare.
- 3 diversi settaggi per la quantità di allagamenti ogni ora.
- 3 diverse percentuali di effetto nuvola.
Per rendere la situazione meteo la più veritiera possibile, i ragazzi hanno inserito nel programma un "effetto cloud", ovvero il casuale passaggio di una nuvola
che oscura temporaneamente il sole.
Questa funzione in modo del tutto randomico spegne la luce delle lampade per un breve periodo.
APRI IL PROGETTO NELL'EDITOR.
Led e Display
LED su micro:bit
Attraverso i LED presenti su micro:bit è possibile individuare tutte le fasi dei processi dell'orto.
La prima linea di led (lampeggianti) rappresenta il funzionamento delle ventole.
La linea continua rappresenta il funzionamento delle lampade. (in caso di nuvola l'intensità luminosa si abbassa)
La terza parte di led rappresenta il meccanismo "pompa" che muove l'acqua.
Display LCD
Sul display LCD vengono sempre riportati gli stati delle varie funzionalità:
Stato di funzionamento della pompa (ON/OFF).
Stato di funzionamento della luce (ed eventuale effetto cloud/nuvola di passaggio).
Ora corrente.
Temperatura.
Manuale utente
E' stato creato un documento per illustrare le funzionalità e le configurazioni dell'HydroponicGarden:bit.
Scarica il manuale utente (PDF)
Un ringraziamento al docente che ha seguito il progetto: Igor Boccafoli
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