Digi:Schools Konzept
In diesem Konzept bauen die Schüler*innen ein smartes Bewässerungssystem mit dem Arduino. Die Schüler*innen beschäftigen sich mit der Idee des nachhaltigen Smart Farming.
1. Einheit: Warum eine automatische Bewässerung?
2. Einheit: Feuchtigkeitssensor für das smarte Bewässerungssystem
3. Einheit: Pumpe/Relais und Verbindung
4. Einheit: Testen des smarten Bewässerungssystems
Erstellt von der Anne-Frank-Realschule, Düsseldorf
Hier entwickeln Schüler*innen mit dem Arduino ein smartes Bewässerungssystem (das sind intelligente automatische Bewässerungssysteme, die je nach Bodenfeuchtigkeit bewässern) und setzen sich mit der Idee des nachhaltigen Smart Farming auseinander. Der Arduino wird dabei mit einem Schlauch verbunden und auf dem Schulhof in echten Blumenkästen erprobt.
Die Schüler*innen erweitern folgende Kompetenzen in der digitalen Welt:
Material für 5 Arbeitsgruppen
Arbeitsblatt 1: Programmierung des Arduino Uno mit Open Roberta
Arbeitsblatt 2: Einsatz und Funktionsweise des Feuchtigkeitssensors
Arbeitsblatt 3: Pumpe anschließen und testen
Arbeitsblatt 4: Relais und Pumpe mit dem Feuchtigkeitssensor verbinden
Arbeitsblatt 5: Musterlösungen
Arbeitsblatt 6: Materialübersicht und Aufbauanleitung
Material der Zusatzteile für den Arduino zusammenstellen (siehe oben unter Download: Arbeitsblatt 6)
Bereitstellung von Laptops mit Internetanschluss, Arduino Unos mit Zusatzteilen, Bechern mit Erde und Samen, evtl. Blumenbeet, Wasserbehälter
Software: Open Roberta, installiere den Open Roberta Connector (siehe oben unter Download: Arbeitsblatt 1)
Open Roberta ist eine Online-Plattform, auf der du alle möglichen Geräte programmieren kannst. Du brauchst nichts zu programmieren, sondern kannst sofort loslegen. Suche den Nepo4Arduino Uno und los gehts!
Um dein Programm auf den Arduino Uno hochladen zu können, benötigst du den Open Roberta Connector. Wo du ihn bekommst und wie du ihn installierst, erfährst du hier!
Fragestellung:
In diesem Schritt für das smarte Bewässerungssystem sollen die Schüler*innen zu dem Ergebnis kommen, dass das Beet einmal am Tag gegossen werden sollte. Dies ist nur erforderlich, wenn der Boden trocken ist. Dafür wird eine Regentonne benötigt, aus der die Tauchpumpe über den Arduino gesteuert Wasser pumpen kann. Außerdem soll der Arduino die Bodenfeuchtigkeit messen können.
Plastikbecher mit Blumenerde und Samen vorbereiten
Verkabelung der Tauchpumpe mit dem Netzteil und dem Arduino: Die Schüler*innen lernen die jeweiligen Bauteile kennen.
Hilfreiche Zusatzinformationen:
Ausblick auf andere smarte Geräte und deren mögliche Programmierung (Smart Farming).
Erweiterungsmöglichkeiten des Bewässerungssystems: mit Solarpaneel, Zeitschaltuhr
