Σύστημα Ανατολής - Δύσης με Arduino

Εισαγωγικά Στοιχεία

Στις εκτροφές των πουλιών που βρίσκονται σε εξωτερικό χώρο υπάρχει ο φυσικός φωτισμός και το θείο δώρο του ήλιου που καθορίζει, ρυθμίζει και ελέγχει κάθε αναπαραγωγική διαδικασία. Αντίθετα στις εκτροφές των πουλιών που βρίσκονται σε εσωτερικούς χώρους τα πράγματα είναι πολύ πιο σύνθετα και στις περισσότερες περιπτώσεις εξαιρετικά δαπανηρά. Ο φωτισμός άλλωστε ενός εσωτερικού χώρου εκτροφής είναι ένα από τα βασικότερα σημεία που χρειάζεται να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή.

Κι ενώ όπως προανέφερα το φυσικό φως του ήλιου έχει όμορφο και σταδιακό άναμμα για το ξημέρωμα (Ανατολή) της ημέρας και το ίδιο σταδιακό σβήσιμο (Δύση) για το βράδυ, στον τεχνητό φωτισμό για να γίνει κάτι τέτοιο απαιτούνται ιδιαίτερα σύνθετα και ακριβά μηχανήματα. Ασφαλώς κάθε εσωτερική εκτροφή που σέβεται τον εαυτό της αλλά κυρίως τα πτηνά που εκτρέφει, πρέπει να διαθέτει τέτοιο σύστημα ώστε να μπορεί να ρυθμίζει το φωτισμό στις συνθήκες που προαπαιτούνται για τον ετήσιο σχεδιασμό.

Το κόστος όμως ενός τέτοιου μηχανισμού είναι αρκετά μεγάλο και γίνεται απαγορευτικό όταν πρόκειται για μικρούς προϋπολογισμούς και μικρές εκτροφικές προσπάθειες. Αν λοιπόν κάποιος εκτρέφει και αναπαραγάγει μικρό αριθμό πουλιών τότε η πρότασή μου θα του είναι εξαιρετικά χρήσιμη.

Το Arduino είναι μία πλακέτα ανοικτού κώδικα με την οποία κάποιος χωρίς ιδιαίτερες γνώσεις υπολογιστή μπορεί εύκολα να τη χρησιμοποιήσει για να κατασκευάσει εφαρμογές ρομποτικής και συστήματα αυτοματισμού.

Αποτελείται από έναν μικροεπεξεργαστή, τον ATmega της Atmel και έχει την δυνατότητα να δεχθεί μονάδες εισόδου και εξόδου. Αυτές μπορεί να είναι είτε ψηφιακές είτε αναλογικές με πάρα πολλές συσκευές και αισθητήρες συμβατά με τις πλακέτες. Μπορεί να ελέγχει mini κινητήρες (μοτοράκια) DC, βηματικά μοτοράκια (stepper), μηχανισμούς servo, φώτα leds, φώτα 220v, ρελέ κλπ.

Μπορεί να προγραμματιστεί πολύ εύκολα από τον υπολογιστή μας μέσω της σειριακής θύρας από τη θύρα USB του υπολογιστή. Η σειριακή αυτή σύνδεση χρησιμοποιείται για την μεταφορά προγραμμάτων από τον υπολογιστή προς την πλακέτα Arduino αλλά και το αντίστροφο.

Το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό του Arduino είναι μία παραλλαγή της γλώσσας C/C++ αλλά υποστηρίζει όλες τις βασικές εντολές και συναρτήσεις της γώσσας C/C++.

Οι περισσότερες πλακέτες Arduino μπορούν να τροφοδοτηθούν από μπαταρία ή τροφοδοτικό, ακόμα και από το ίδιο USB που χρησιμοποιούμε όπως είπαμε νωρίτερα για την μεταφορά του προγράμματος. Το voltage που μπορούμε να βάλουμε στον Arduino είναι από 9-12V.

Μπορούμε να κατεβάσουμε δωρεάν τα προγράμματα επικοινωνίας μεταξύ του υπολογιστή μας και της πλακέτας ενώ υπάρχουν και χρήσιμες βιβλιοθήκες σε όλους μας. Σε μας δεν απομένει παρά να ορίσουμε δύο λειτουργίες για να γίνει ένα πρόγραμμα κυκλικής εκτέλεσης.

 

Ο προϋπολογισμός μιας ολοκληρωμένης και σε λειτουργία κατασκευής ξεκινά από ελάχιστα ευρώ. Η πρότασή μου κόστισε ελάχιστα ευρώ (14,00) γιατί χρησιμοποιήθηκε "απομίμηση" πλακέτας arduino uno.

Για την συγκεκριμένη πρόταση θα χρειαστούμε:
 

1.     ένα Arduino Uno

2.     έξι λάμπες Led super brite

3.     έξι αντιστάσεις συνολικής ωμικής αντίστασης 80Ω

4.     εργαλεία ηλεκτρονικών κατασκευών (κολλητήρι, κόλληση κλπ) και

5.     ένα τροφοδοτικό 9-12volt

Ο προγραμματισμός της συσκευής που ενδεικτικά έγινε προβλέπει για την ανατολή δεκαπεντάλεπτο σταδιακό άναμμα των λυχνιών led σε 360 βήματα και με τον ίδιο ρυθμό τριαντάλεπτο σταδιακό σβήσιμό τους δέκα ώρες αργότερα. Ο μηδενισμός της συσκευής γίνεται τέσσερις ώρες αργότερα ώστε να ξεκινήσει από την αρχή με την εντολή του χρονοδιακόπτη.

Αναλυτικά το πρόγραμμα δημιουργήθηκε σε γλώσσα Wiring (Πρόγραμμα Arduino IDE) και περιλαμβάνει τις εντολές που μπορούμε να δούμε στο συνημμένο αρχείο.

Η λειτουργία της συγκεκριμένης πρότασης καταγράφηκε σε video που σας παραθέτω, και που μπορούμε να δούμε τη διαδικασία "δύσης" σε γρήγορο χρόνο για καθαρά πρακτικούς λόγους.

www.youtube.com/watch?v=0jKUG33a9CQ

Το video σίγουρα αδικείται τόσο από την κάμερα καταγραφής όσο και από την ταχύτητα προβολής του και δείχνει πολύ πιο "σκοτεινό" απ' ότι είναι στην πραγματικότητα. Άλλωστε όπως θα παρατηρήσετε τα πουλιά κινούνται μέχρι το τελευταίο τμήμα της καταγραφής κι ενώ ο φωτισμός έχει περιοριστεί στο 8-10% του αρχικού.

Η παραπάνω πρόταση καλύπτει κατά τη γνώμη μου δύο με τρεις ζευγαρώστρες.

Με αλλαγή στην πλακέτα (πιο ακριβή στην αγορά της) όπως η arduino mega board μπορούμε να έχουμε διπλάσιες εξόδους και συνεπώς διπλά φωτιστικά που θα καλύπτουν τους διπλούς ίσως και περισσότερους αναπαραγωγικούς κλωβούς.

Ασφαλώς με τον κατάλληλο ηλεκτρολογικό εξοπλισμό μπορούμε να προσαρμόσουμε τη λειτουργία και σε φωτιστικά με τάση 220Volt αλλά ανεβαίνει αρκετά το κόστος κάτι που ξεφεύγει από τους στόχους της οικονομικής αυτής πρότασης.

Αναφορές: What is Arduino Uno? - Greek Version | GRobotronics Learning