Luce e sensori

La luce è un fattore importante nella crescita delle piante, poiché rappresenta una fonte di energia per la fotosintesi. La fotosintesi è il processo attraverso il quale le piante producono energia dai nutrienti e dalla luce solare.

Le piante hanno bisogno di un certo numero di ore di luce al giorno per crescere correttamente. In genere, le piante necessitano di almeno 8-12 ore di luce al giorno durante la fase vegetativa e di 12-16 ore di luce al giorno durante la fase di fioritura.

Con una attività di Tinkering e coding possiamo imparare a far crescere una pianta dentro un labirinto verticale e cercare di capire in ogni istante dove si trova.

Il sensore HC-SR04 è un dispositivo a ultrasuoni che può essere utilizzato con Arduino per misurare la distanza da un oggetto. Questo sensore funziona emettendo una serie di impulsi ad alta frequenza, che vengono poi riflessi dall’oggetto e rilevati dal sensore.

Per utilizzare il sensore HC-SR04 con Arduino, è necessario collegarlo alla scheda utilizzando i pin appropriati. In particolare, il sensore richiede quattro connessioni: due per l’alimentazione e due per la trasmissione e la ricezione degli impulsi ad ultrasuoni.

Una volta collegato il sensore, è possibile programmare Arduino per gestire le letture della distanza. Il processo di lettura della distanza dal sensore HC-SR04 è relativamente semplice e prevede i seguenti passaggi:

1. Inizializzare il sensore e stabilire le connessioni di trasmissione e ricezione degli impulsi ad ultrasuoni.
2. Generare un impulso di trigger che viene inviato al sensore per avviare la trasmissione degli impulsi ad ultrasuoni.
3. Misurare il tempo impiegato dagli impulsi ad ultrasuoni per raggiungere l’oggetto e ritornare al sensore. Questo tempo può essere calcolato utilizzando una funzione specifica di Arduino.
4. Calcolare la distanza dall’oggetto in base al tempo impiegato dagli impulsi ad ultrasuoni. La formula per il calcolo della distanza è la seguente: distanza = tempo x velocità del suono / 2, dove la velocità del suono è di circa 340 m/s.
5. Ripetere il processo di lettura della distanza ad intervalli regolari per monitorare i cambiamenti nella posizione dell’oggetto.

Ecco un esempio di codice per Arduino da provare per usare il sensore:

const int triggerPin = 9;
const int echoPin = 10;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(triggerPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  long duration, distance;
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(triggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2;
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  delay(500);
}

Il codice inizializza i pin di trigger e echo del sensore HC-SR04 e definisce una funzione setup() che viene eseguita una volta all’avvio della scheda Arduino. La funzione loop() viene eseguita continuamente e si occupa di leggere la distanza dall’oggetto utilizzando il sensore e di visualizzarla sulla seriale.

La lettura della distanza avviene nei seguenti passaggi:

1. Si imposta il pin di trigger a basso e si attendono due microsecondi.
2. Si imposta il pin di trigger ad alto per 10 microsecondi.
3. Si imposta il pin di trigger a basso.
4. Si legge la durata dell’impulso di eco utilizzando la funzione pulseIn().
5. Si calcola la distanza in centimetri utilizzando la formula menzionata nel testo precedente.
6. Si visualizza la distanza sulla seriale.

Il codice include anche un ritardo di 500 millisecondi alla fine del loop() per rallentare la lettura della distanza e evitare di sovraccaricare il sensore HC–SR04.