Características/Metodologia

Variáveis controladas:

1. O solo local é o mesmo dentro e fora da estufa e foi utilizado por todos os grupos da experiência;

2. Quatro experiências foram efectuadas em quintal e duas em varanda dentro de recipientes plásticos;

3. Todas as sementeiras de cenoura foram efectuadas no mesmo dia (20 de Fevereiro de 2011) e os últimos dados de monitorização recolhidos foi a 15 de Abril de 2011;

4. Não é permitido adicionar qualquer tipo de adubo ou fertilizante assim como qualquer outra substância não-natural ao solo ou na rega.

5. Todas as sementes de cenoura são da mesma espécie Daucus carota L. tipo Nantes Mérida.

 Variáveis independentes:

As características químicas e físicas do solo e a retenção de água foram negligenciadas. A exposição à luz solar, a rega e outros cuidados ficaram ao critério e empenho de cada grupo.

 Amostra de procedimentos efectuados em casa:

Preparação do solo(Figura 3); Construção da mini-estufa (Figura 4 e 5); Sementeira(Figura 6);

Procedimentos efectuados na escola:

Todos os seis jovens estudantes são alunos do 10º Ano de Escolaridade do Curso de Gestão de Equipamentos Informáticos. Um dos grandes desafios deste projecto é a transversalidade dos assuntos que aborda e a necessidade de pesquisa e aprendizagem de temas e disciplinas que habitualmente estão fora do plano curricular do curso. Isso tornou-se aliciante pois para além do que habitualmente estudámos, esta necessidade levou-nos a aprofundar temas concretos tão diversos em áreas como as Ciências Sociais, Biologia, Ciências da Terra e Química entre outras.

Voltando à nossa área de curso e com os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de Sistemas Digitais e Electrónica foram projectados e desenvolvidos circuitos para aplicar a monitorização e controle de temperatura e humidade principalmente no interior da mini-estufa.

Circuito esquemático:

Este circuito tem por base um microcontrolador(μC) programável(PIC – Circuito Integrado Programável ).  Foi adoptado um destes circuitos de baixo custo mas com elevado potencial de desenvolvimento. No caso o μC PIC16F876A da MicroChips. Este desenvolvimento permite a recolha e armazenamento periódico dos parâmetros sensoriais dentro e fora da estufa. Foram usados sensores que usam o protocolo 1-Wire para simplificar as ligações. O protocolo 1-Wire(1 fio) foi desenvolvido pela Dallas Semiconductor(actualmente Maxim) para permitir a construção de dispositivos periféricos para μC e µProcessadores com o uso mínimo de recursos tanto de hardware como de software. A estrutura do protocolo é baseada numa arquitectura mestre-escravo, utilizando um barramento de apenas 1 fio em modo half-duplex [1].

Para apoiar a programação foi usado o programador ALL-11 da Hi-lo Systems e posteriormente o bootloader(pequeno programa com sistema de iniciação) como gestor de conteúdo de programação do µC PIC. A linguagem de programação usada foi o C com o apoio de um compilador PCWH da CCS – Custom Computer Services Inc para código C onde foram melhoradas os conteúdos e formas de programação.  Este compilador consiste num ambiente integrado de desenvolvimento(IDE) para o sistema operativo Windows e que suporta toda a linha de μCs PIC (séries PIC12, PIC14, PIC16 e PIC18). Em concreto foi utilizado o módulo PCM do IDE para dispositivos de 14 bits das séries PIC14 e PIC16. A utilização de C para a programação de µCs como os PIC parece natural e realmente é. O uso de C permite a construção de programas e aplicações muito mais complexas do que seria viável por exemplo utilizando apenas por exemplo Assembly(linguagem de baixo que utiliza código de máquina). Além disso, o desenvolvimento em C permite uma grande variedade, portabilidade e eficiência de soluções. Neste casos os dados recolhidos são armazenados numa vulgar pen-drive através de uma interface USB da FDTI ligada ao µC e semanalmente são transferidos em ficheiro com extensão *.csv (separado por vírgulas )para o computador para tratamento posterior numa folha de cálculo.


[1] Uma comunicação é dita half-duplex (ou semi-duplex) quando temos um dispositivo Transmissor e outro Receptor, sendo que ambos podem transmitir e receber dados, porém não simultaneamente.

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