Osnovna škola "Petar Zrinski" Čabar

Međimurska Županija u partnerstvu s udrugama Mladi informatički stručnjaci (MIS) i Međimurski informatički klub (MIK) organizirala je 26.5.2023. natjecanje u području Internet stvari (IOT), elektronike i robotike za učenike osnovnih i srednjih škola.Natjecanje se održalo u Čakovcu u sklopu CUAV, UAV & ROBOTICS Show-a 2023 (https://cuavshow.eu/). Natjecatelje je ocjenjivao međunarodni tim stručnjaka iz renomiranih tvrtki i organizacija pa je izlaganje učenika bilo na engleskom jeziku.

Našu školu predstavili su učenici PŠ Prezid: Kevin Kovač, Luka Lipovac i Leonardo Paulin sa svojim robotičkim projektom "Zeleni vrt". Čestitamo našim učenicima koji su izvrsno obavili svoj zadatak. O projektu više pročitajte pod Opširnije.

U posljednjih stotinu godina gradovi su se povećali kao i broj stanovnika u njima. Više ljudi znači i potrebu za više hrane. Potreba za više hrane potiče masovnu proizvodnju hrane na velikim poljoprivrednim površinama koje se obrađuju isključivo mehanički sa strojevima te se tretiraju kemikalijama.

Uslijed klimatskih promjena, temperatura i zračenje sunca se povećalo do te mjere da počinje štetiti biljkama. Poznato je da biljke najbolje rastu od 5°C do 35°C. Svaka temperature ispod 5°C i viša od 35°C nije dobra za biljke.

Padaline (kiša, snijeg) nisu više ravnomjerno raspoređene kroz godinu, već se dešava da postoji razdoblja u godini kada su padaline obilne i razdoblja kada padalina nema pa dolazi do suše koja, također, nepovoljno utječe na razvoj biljaka i time ugrožava proizvodnju hrane.

Mišljenja smo da će proizvodnja hrane biti problematična u budućnosti pa smo razmišljali u smjeru da osmislimo neki sustav za uzgoj biljne hrane koji bi se mogao postaviti u gradovima. Budući da u gradovima nema puno zelenih površina na kojima bi se mogli stvoriti vrtovi, došli smo na ideju stvaranja funkcionalnog “zelenog vrta” na vrhu svakog nebodera ili zgrade u gradovima. 

Na vrhu zgrade postavili bi se okviri u koje bi se položila zemlja te bi se zasadilo povrće i voće. Iznad zemlje postavila bi se konstrukcija koja bi štitila nasade od snijega, mraza, tuče i prejakog sunca, a ujedno bi služila za prikupljanje viška kišnice koja bi se koristila za zalijevanje biljaka u razdobljima kada nema dovoljno padalina.

Osmislili smo konstrukciju koja bi se nalazila iznad i oko vrta. Bila bi na 4 stupa koji bi držali dva krova. Na krovove bi bili spojeni motori te bi se krovovi automatizirano otvarali i zatvarali prema potrebi, a programski sustav bi pratio atmosferske promjene (temperature i padaline) na lokaciji gdje se zeleni vrt nalazi. U programu se postavlja lokacija, a wifi povezivanjem program očitava lokaciju s interneta i može pristupiti podacima za vrijeme s te lokacije.

Na našem prototipu programski upravljanog sustava koristili smo LEGO Mindsorm dijelove, motore za podizanje i spuštanje krovova te otvaranje navodnjavanja.

Zadatak programa je da provjerava podatke za temperaturu i padaline na zadanoj lokaciji i uspoređuje ih s poželjnim vrijednostima.

Sustav bi otvorio krovove kada bi temperature zraka bila između 5°C i 35°C, u suprotnom bi se krovovi zatvorili kako bi se biljke zaštitile od mraza ili prejakog sunca. U slučaju da pada kiša, krovovi bi se otvorili u poziciju koja bi bila povoljna za skupljanje dodatne kišnice u spremnike.

Spremnici za kišnicu nalazili bi se ispod krovova. S jedne strane spremnik bi bio u malo povišenoj razini u odnosu na drugi spremnik kako bi taj povišeni spremnik punio niži spremnik pa za to ne bi bila potrebna dodatna energija. Niži spremnik bio bi povezan s pumpom za vodu, a njegov motor bi se pokretao samo kada se za to ukaže potreba – kada padne postotak vlage  u zemlji. Zalijevanje bi trajalo određeno vrijeme, a nakon toga se motori pumpe isključuju. Zbog demonstracije postavili smo to vrijeme na 10 sekundi, a u realnom sustavu to bi trebalo biti preko 10 minuta ili više ovisno o jačini protoka vode. Sustav za navodnjavanje napravili smo s Arduino sustavom i DC motorom budući smo imali senzor za vlagu kompatibilan s Arduino pločicom.

Vrijednost vlage u zemlji ispitali smo senzorom te smo zabilježili ispod koje vrijednosti je zemlja presuha za razvoj biljaka. Složili smo se da bi vrijednost 200 bila granična vrijednost. Dakle, kada senzor očita vrijednosti iznad 200, dovoljno je vlage u zemlji, a kada se vrijednost vlage spusti ispod 200, potrebno je zalijevanje i motor pumpe se uključuje.

Pumpu smo izradili spojivši dva plastična čepa unutar kojih smo na motor pričvrstili malu turbinu (lopatice) od izrezane plastike. Na čepove smo spojili dvije cjevčice tako da kroz jednu lopatice uvlače vodu, a kroz drugu je izbacuju.