Seminare codici: laboratorio Arduino per orti

OUI (Orti Urbani Intelligenti), un laboratorio che avvicina le realtà agricole urbane alle community digitali, assieme a Contamina, un progetto che propone iniziative pratiche per concretizzare idee volte a soddisfare le esigenze di aziende, PA e scuole, hanno organizzato l’evento “Seminare Codici – Laboratorio Arduino per Orti”: una mattinata di esercitazioni pratiche con Arduino, alla luce del sole e nel bel mezzo del Mercato nell’Orto di Reggio Emilia.

Già da qualche tempo desideravo partecipare a un workshop per muovere i primi passi, o meglio i secondi, nella realizzazione di progetti con la scheda elettronica a microcontrollore più celebre del mondo: Arduino.

Lo scorso weekend si è presentata una ottima occasione, curiosamente all’interno di un orto gigante. 🙂

Il laboratorio Arduino

I ragazzi del Google Developer Group locale assieme ai professori Fabrizio Silvetti (IIS Cattaneo-Dall’Aglio) e Nicola Carpanoni (ITS Blaise Pascal, la scuola superiore che ho frequentato più di 20 anni fa… sob!), con l’aiuto di alcuni studenti volenterosi, hanno affiancato un’orda di partecipanti curiosi di vedere come è possibile utilizzare Arduino per coltivare il proprio orticello… letteralmente. 😄

Dopo le presentazioni di rito, ha avuto inizio l’esercitazione pratica vera e propria. Obiettivo proposto: misurare la percentuale di umidità presente in un campione di terriccio, prelevato direttamente dall’orto a fianco.

Per iniziare…

Per la costruzione del prototipo è stato utilizzando un Arduino MKR1000, un modello progettato appositamente per soluzioni IoT, di dimensioni ridotte e con il supporto della connessione Wi-Fi.

Tramite l’uso di una breadboard, la scheda è stata collegata a un sensore che misura la conduttività elettrica del materiale che consente il passaggio di corrente tra due poli che lo formano. Abbiamo quindi sfruttato questo principio di funzionamento piegandolo alle nostre esigenze, allo scopo di ottenere il dato che ci serviva: immergendo il sensore nel terriccio, maggiore è l’umidità e migliore è la conduzione elettrica tra i due poli, poiché l’elettricità viene trasportata dai sali minerali dell’acqua presente nel campione di terra; se invece il terriccio è arido, la conduttività sarà ovviamente inferiore. Partendo da questo principio, abbiamo la possibilità di attribuire un significato all’informazione analogica che proviene dal sensore e viene comunicato alla scheda Arduino. Scrivendo un semplice programma, è possibile “catturare” il valore del sensore e mostrarlo sul PC all’interno della console di monitoraggio.

Completare il prototipo

Si era detto però che l’obiettivo era mostrare una percentuale, poiché i valori acquisiti direttamente dal sensore e mostrati non sono immediatamente intelligibili. Quindi, come trasformare il dato acquisito dalla scheda? Servirebbero due valori acquisiti dal sensore, uno che rappresenti il massimo e un altro il minimo, che possano rappresentare il livello più alto di umidità (100%) e quello più basso (0%). Abbiamo quindi immaginato un bicchiere d’acqua come la condizione di maggiore umidità che avremmo mai potuto riscontrare nel terriccio: basta immergere il sensore nel bicchiere e annotare il valore letto come massimo; lasciando invece il sensore sospeso nell’aria, ecco che possiamo leggere e annotare un dato che sia valido come minimo. A questo punto, è bastato applicare una proporzione per poter visualizzare un dato comprensibile della quantità di umidità presente nel nostro prezioso campione di terra.

Giunti a questo punto, è facile immaginare quante infinite estensioni si potrebbero applicare alla nostra soluzione: collegare un display per visualizzare il valore, installare un led rosso da accendere per segnalare una umidità sotto la soglia ideale, interfacciarsi tramite WiFi e quindi a Internet per comunicare l’umidità in tempo reale, ad esempio inviando messaggi istantanei con Telegram, oppure ancora attivare l’impianto di irrigazione per “dissetare” un po’ il terreno, e chi più ne ha più ne metta. E stiamo parlando della gestione di una sola grandezza, di un solo aspetto specifico del nostro ipotetico orto.

Conclusioni

In conclusione, l’iniziativa è stata senz’altro divertente oltreché istruttiva: mi ha consentito di capire meglio e più da vicino le capacità e le possibilità di quel meraviglioso dispositivo che è Arduino, di cui avevo solo poco più di una infarinatura molto superficiale, soprattutto dal punto di vista dell’hardware, poiché generalmente la programmazione non è un problema per me che la affronto anche a occhi chiusi. Come si dice in questi casi, “meglio tardi che mai”. 😉

In questi giorni sto attendendo l’arrivo del kit Arduino che non ho potuto fare a meno di ordinare: sull’onda dell’entusiamo tipica dei bambini troppo cresciuti, è possibile che seguano altri post sull’argomento. 😄

Una delle prime cose che senz’altro sperimenterò per la programmazione è Visuino: un ambiente di sviluppo visuale per Arduino creato con Delphi dall’ottimo Boian Mitov.

A presto! 🤗