تبیان، دستیار زندگی

باغبان خودکار، دستاورد برتر دوره دبستان نورعلوی در بخش غرفه

باغبان خودکار، دستاورد برتر دوره دبستان نورعلوی در بخش غرفه
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
باغبان خودکار، دستاورد برتر دوره دبستان نورعلوی در بخش غرفه

دوازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.
در این دوره از جشنواره تعداد 126 گروه در بخش های سمینار های علمی، غرفه های نمایشگاهی و مسابقات به عنوان گروه های برتر، برگزیده و معرفی شدند.
بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.
  
مقطع: دوره دبستان
موضوع:  باغبان خودکار
نام مدرسه: دبستان نورعلوی
نام استاد: خانم عباس زاده
دانش آموزان: سام مسلمی، ایلیا دارایی، ارشیا آزادی فر، محمدرضا جاویدی، امین حسین پورشاد

چکیده:
هدف این پروژه طراحی و ساخت سیستم خودکاری است که تا حد امکان نیاز به نظارت انسانی را کاهش داده و با بهبود شرایط نگهداری گیاه و هماهنگ با نیاز آن در میزان مصرف انرژی و مواد مصرفی مانند کود و سموم، موجب افزایش بهره‌ وری و کاهش ضایعات گردد.

مقدمه:
در آینده ‌ای نزدیک بخش عمده ‌ای از روند زندگی بشر و فعالیت ‌های روزمره ‌اش توسط ربات ‌ها انجام ‌پذیر خواهد بود و ضرورت پیشتاز بودن در  زمینه ساخت ربات‌ ها در تمام عرصه ‌های زندگی بیش از پیش نمود یافته است. سیستم باغبان خودکار نیز نمونه‌ ای است از کاربرد های بسیار زیاد ربات‌ ها در زندگی روزمره ما که دستگاهی ساده و مقرون به صرفه و در سطح آزمایشگاهی نیز برای نمایش برخی از توانمندی ‌های گسترده این سیستم ساخته شده است که در نمایشگاه برای ارائه به بازدید کنندگان عرضه خواهد شد و در حقیقت آغاز مسیری پیچیده برای ساخت سیستم‌ های خودکار خدمت ‌رسان خواهد بود.

سیستم مورد بحث به صورت کلی دارای 4 واحد اصلی می‌باشد:
1-       بخش پرورش دهنده (یا واحد کنترل شده)
2-       دستگاه‌های کنترل کننده (خروجی ‌های سیستم)
3-       بخش فرماندهی (واحد کنترل اصلی)
4-       حسگرهای دستگاه (یا ورودی‌ های سیستم)

سنسورها یا حسگرهای سیستم وظیفه جمع‌آوری اطلاعات محیط کشت را بر عهده دارند و بسته به نوع و تعداد گیاهان ممکن است تغییر کنند. به عنوان مثال برای پرورش نوعی از گیاه نیاز به سنسور رطوبت سنج خاک، رطوبت سنج هوا، نور سنج و دما سنج می ‌باشد، اما برای پرورش نوعی دیگر از گیاهان کنترل رطوبت هوا اهمیتی ندارد .در نمونه آزمایشگاهی از سنسور دما و نور و رطوبت خاک به عنوان ورودی ‌های سیستم استفاده خواهیم کرد که میزان دما و نور و رطوبت را توسط ولتاژ آنالوگ به واحد کنترل اصلی دستگاه اطلاع دهد.

واحد کنترل اصلی دستگاه وظیفه دارد با توجه به میزان اطلاعات ورودی دستگاه و تنظیمات اولیه دستگاه که توسط کارشناس کشاورزی و با توجه به نوع و نیاز گیاهان زیر کشت مشخص شده است، خروجی‌های دستگاه را کنترل نماید. به عنوان نمونه دمای محیط مطابق با محاسبات کارشناس کشاورزی برای کشت نوعی گیاه می ‌بایست که همیشه 20 درجه سانتیگراد نگه ‌داشته شود. در این شرایط اگر دما کمتر از این مقدار باشد واحد کنترل اصلی دستگاه با توجه به نشانگر سنسور دما خروجی مربوط به گرمکن را فعال می ‌نماید تا دمای محیط را به میزان مطلوب برساند و اگر سنسور دما مقدار دمای محیط را بیشتر از میزان مطلوب نشان دهد، واحد کنترل اصلی فرمان فعال شدن هواکش ‌ها و خنک ‌کننده ‌های محیط را صادر می‌کند تا با کاهش دمای محیط، آن را به میزان مطلوب که قبلا توسط کارشناس تنظیم شده است برساند.

خروجی‌ های سیستم عبارت هستند از دستگاه‌ هایی که توسط واحد کنترل اصلی فرماندهی می‌ شوند مانند گرمکن، هواکش‌ ها، پمپ ‌های آبیاری ، دستگاه ‌های تنظیم نور ورودی، پخش‌کننده‌ های سموم یا کود و ....

بخش پرورش دهنده می ‌تواند یک گلدان باشد یا یک مزرعه، اما می ‌بایست با توجه به شرایط نگهداری گیاه قابل کنترل شدن باشد. به عنوان مثال اگر قرار است دمای هوای محیط گلدان همیشه مقدار ثابتی باشد نمی ‌توان گلدان را در فضای باز قرار داد، چرا که در فضای باز امکان کنترل دمای هوای گلدان وجود ندارد.

برای نمایش چگونگی عملکرد سیستم پیشنهادی، یک نمونه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. این نمونه به ابعاد حدودی 40 سانتیمتر در 30 سانتیمتر و به ارتفاع حدود 35 سانتیمتر می ‌باشد و روی پلکسی‌گلاس با ضخامت 4 میلیمتر توسط دستگاه برش لیزر بریده شده است.

باغبان خودکار، دستاورد برتر دوره دبستان نورعلوی در بخش غرفه

برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.
  
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: نگار تجملیان- تنظیم: نسرین صادقی