Skip to content
Μια εργασία των μαθητών του Γυμνασίου Αγίου Μύρωνα Ηρακλείου που συνδυάζει την ενυδρειοπονία και τους αυτοματισμούς με χρήση arduino.
C++
Branch: master
Clone or download
Fetching latest commit…
Cannot retrieve the latest commit at this time.
Permalink
Type Name Latest commit message Commit time
Failed to load latest commit information.
LICENSE
README.md
Video
ard_progr.ino
Παρουσίαση εργασίας.pdf
Σχέδιο αυτοματισμου_bb.png

README.md

Ενυδρειοπονία: Μια θρεπτική……..Συμβίωση

Σκοπός του συγκεκριμένου ερευνητικού προγράμματος είναι να ανακαλύψουν οι μαθητές τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η ταυτόχρονη υδατοκαλλιέργεια καλλωπιστικών ψαριών (χρυσόψαρα), και η υδροπονία (καλλιέργεια σε υπόστρωμα και όχι σε χώμα βρωσίμων ή καλλωπιστικών φυτών), στο πλαίσιο μιας αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε αστικά περιβάλλοντα ή σε πολύ μικρές αγροτικές εκτάσεις.

Το συγκεκριμένο ερευνητικό πρόγραμμα αποτελεί μια διαθεματική προσέγγιση της μεθόδου ενυδρειοπονικής καλλιέργειας μέσα από το πρίσμα του προγράμματος σπουδών του Γυμνασίου και συγκεκριμένα αναφέρεται σε ενότητες των μαθημάτων της: Α) Βιολογίας Βιβλίο Β και Γ Γυμνασίου : Ενότητα 2 - Παράγραφοι : 2.1 «Ισορροπία στα βιολογικά συστήματα» και 2.3 «Η ανακύκλωση της ύλης σε ένα οικοσύστημα» Β) Φυσικής Βιβλίο Β Γυμνασίου: Κεφάλαιο 4 – Παράγραφος 4.3: «Η ατμοσφαιρική πίεση – Δυνάμεις λόγω ατμοσφαιρικής πίεσης.» Βιβλίο Γ Γυμνασίου: Κεφάλαιο 2 – Παράγραφος 2.2 «Ηλεκτρικό κύκλωμα» Γ) Πληροφορικής Βιβλίο Γυμνασίου: Β και Γ τάξη - Κεφ.1 σελ. 176-185 και Κεφ. 2 §2.4, §2.5 - Η έννοια του αλγορίθμου. Προγραμματισμός συσκευών αυτοματισμού και χρήση τους σε πραγματικά περιβάλλοντα.

ΣΤΟΧΟΙ: Το παραπάνω ερευνητικό πρόγραμμα έχει σαν στόχο: ➢ Να βοηθήσει τους μαθητές να αναπτύξουν κατάλληλες δεξιότητες α) στη καλλιέργεια φυτών, β) στην εκτροφή ψαριών, γ) στην σύνδεση κυκλωμάτων, δ) στη δημιουργία σιφονιού (με την εκμετάλλευση της ατμοσφαιρικής πίεσης)
ε) στη δημιουργία αυτοματισμών για: ι) το αυτόματο τάισμα των ψαριών, ιι) τη άντληση νερού από το ενυδρείο στα τραπέζια φύτευσης, ιιι) τον περιοδικό φωτισμό των φυτών για την ανάπτυξη τους. ➢ Να ανακαλύψουν τις συμβιωτικές σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ τριών διαφορετικών οργανισμών, όπως ψάρια (ετερότροφοι οργανισμοί), φυτά (αυτότροφοι οργανισμοί) και βακτήρια (αποικοδομητές) ➢ Να κατανοήσουν την ανακύκλωση της ύλης στα βιοτικά περιβάλλοντα μέσα από τον κύκλο του αζώτου, ➢ Να ανακαλύψουν νέους τρόπους αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης η οποία μπορεί να αναπτυχθεί τόσο σε αστικό περιβάλλον όσο και σε πολύ μικρές αγροτικές εκτάσεις, ➢ Να παράξουν φυτά μειώνοντας το οικολογικό τους αποτύπωμα χωρίς τη χρήση χημικών λιπασμάτων ή φυτοφαρμάκων, με παράλληλη μείωση της χρήσης νερού άρδευσης και προστασία του υδροφόρου ορίζοντα.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ: Ενυδρειοπονία (Aquaponics) είναι μία βιώσιμη - συμβιωτική μέθοδος παραγωγής οργανικών τροφίμων (ψάρια & φυτά) που συνδυάζει την Υδατοκαλλιέργεια (ανάπτυξη υδρόβιων ζώων όπως ψάρια, γαρίδες, καραβίδες σε δεξαμενές) με την Υδροπονία (καλλιέργεια φυτών σε νερό, χωρίς χώμα). Τα ψάρια ζουν σε δεξαμενές και τα απόβλητά τους συσσωρεύονται στο νερό και γίνονται τοξικά. Με την κυκλοφορία του νερού και την βοήθεια διάφορων ωφέλιμων βακτηριδίων τα οποία αναπτύσσονται σε αποικίες στο υπόστρωμα κάτω από τις ρίζες των φυτών, αλλά και σε βιολογικά φίλτρα (όπως στα ενυδρεία), τα τοξικά απόβλητα των ψαριών και τα υπολείμματα των τροφών τους, μετατρέπονται σε χρήσιμα για τα φυτά θρεπτικά συστατικά. Το νερό κυκλοφορεί συνεχώς ή κατά διαστήματα από τις δεξαμενές προς τα παρτέρια των φυτών, διαρκώς φιλτράρεται και επιστρέφει καθαρό στις δεξαμενές των ψαριών.

Το σύστημα λειτουργεί ως εξής:

  1. Στο ενυδρείο ζουν τα ψάρια και ταΐζονται περιοδικά με χρήση servo κινητήρα ελεγχόμενο από ένα Arduino.
  2. Μια ποσότητα νερού του ενυδρείου, με χρήση αντλίας, μεταφέρεται στα δοχεία όπου φυτεύτηκαν τα φυτά.
  3. Η αντλία λειτουργεί για ορισμένο χρονικό διάστημα, ελεγχόμενη από ρελέ που ενεργοποιείται/απενεργοποιείται από το Arduino.
  4. Όταν το νερό στα δοχεία φύτευσης ανέβει πάνω από ένα όριο, αδειάζει ξανά στο ενυδρείο με χρήση σιφωνίου, βασιζόμενο στη λειτουργία της κούπας του Πυθαγόρα.
  5. Για την καλύτερη ανάπτυξη των φυτών έχουν τοποθετηθεί ειδικές λάμπες θερμοκηπίου πάνω από αυτά, για να προσφέρουν γρηγορότερη ανάπτυξη. Οι λάμπες ανάβουν και σβήνουν με ρελέ που ελέγχεται από το Arduino.
  6. Προαιρετικά, μπορεί να τοποθετηθεί ένα wifi shield στο Arduino προσφέροντας απομακρυσμένο έλεγχο και στοιχεία λειτουργίας ώστε να μπορεί να διαπιστωθεί η καλή λειτουργία του, χωρίς να χρειάζεται ο επιτόπιος έλεγχος.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ Για το σύστημα μας θα χρειαστούμε: ✓ Ένα πλαστικό δοχείο 100lt στο οποίο θα τοποθετηθούν τα ψάρια μας. ✓ Τέσσερα δοχεία περίπου 15lt το καθένα στα οποία θα φυτέψουμε τα φυτά. ✓ Μια αντλία παροχής 800 – 1000lt/h ✓ Λάστιχα ύδρευσης τα οποία θα μεταφέρουν το νερό από το ενυδρείο μέσω της αντλίας στα τραπέζια φύτευσης. ✓ Υπόστρωμα διογκωμένης αργίλου στο οποίο θα φυτευτούν τα φυτά. ✓ 4 Λάμπες LED Ανάπτυξης Φυτών Full Spectrum Λάμπα Θερμοκηπίου/ Ενυδρείου – Plant Grow LED Lamp ✓ Ένα πολύμπριζο

Για τους αυτοματισμούς θα χρειαστούμε: ✓ 1 Arduino Uno ✓ 1 μετασχηματιστή 9V, 1A για τροφοδοσία του arduino uno ✓ 1 Servo Motor με μεταλλικά γρανάζια ✓ 1 relay board πιστοποιημένο (τουλάχιστον) για 10A, 220V AC, για έλεγχο δύο συσκευών ✓ Διάφορα Resistors 220, 1K, 10K ✓ 1 led ✓ 1 ρολόι για τη διαρκή μέτρηση του χρόνου ✓ 1 αισθητήρα φωτός ✓ 1 αισθητήρα στάθμης νερού ✓ 1 αισθητήρα θερμοκρασίας-υγρασίας ✓ 1 mini breadboard ✓ Καλώδια σύνδεσης ✓ 1 διάφανο πλαστικό στεγανό κουτί όπου θα τοποθετηθεί όλο το σύστημα αυτοματισμού

You can’t perform that action at this time.