Светлые умы есть в каждой школе: некоторые ученики добиваются хороших оценок, а некоторые хотят привнести в мир что-то новое. Именно ко второй категории относится наша героиня – одиннадцатиклассница домодедовской школы № 8 Анастасия Шилина. Анастасия решила, что устройства для автоматического открывания окон в теплице должны быть доступнее для садоводов, и сконструировала собственную модель термопривода. Об инженерной задумке и её реализации расскажем далее.
Что такое термопривод?
Прибор для автоматического открывания окон в теплице разработан давно, и суть его проста: когда в теплице температура достигает критически высоких для растений показателей, прибор открывает форточку или специальный люк на крыше теплицы, а когда температура приходит в норму, устройство закрывает все дверцы. Изобретение избавляет садоводов от лишних тревог, ведь теперь температура воздуха в теплице будет автоматически контролироваться с точностью до градуса, что положительно скажется на количестве и качестве урожая.
Но, к сожалению, такой электронный помощник в специализированных магазинах стоит дорого и не всем может оказаться по карману. Именно это и стало главным аргументом для Анастасии Шилиной, когда она решила сделать это приспособление более дешевым.
Проверено опытным путём
Анастасия представила свою разработку в виде макета теплицы и встроенного в него устройства на фестивале научно-исследовательской и проектной деятельности «Любимый город Домодедово». Всего на фестивале школьники продемонстрировали 230 проектов на разную тематику, и многие из них значимы не только в теории.
– Я думаю, что на исследования, которые имеют практическую ценность, мы обратим внимание и будем развивать подобные инициативы наших школьников. Вполне возможно, что именно эти изобретения дадут толчок в развитии многих структур нашего города, – поделилась Анна Ворошилова, директор МКУ «Информационно-методический центр».
Фестиваль проводился среди учеников 7-11 классов и был приурочен к 75-летию города Домодедово. В нелёгкой конкурентной, можно сказать, интеллектуальной борьбе обучающиеся соревновались за звание лучших в семи направлениях: гуманитарном, краеведческом, химико-биологическом, физико-математическом, были также представлены проекты социальные, по прикладным наукам. Еще одно направление – наука будущего. По итогам мероприятия были выявлены 43 победителя и 151 призёр.
Есть задумка!
Но вернемся к нашей юной изобретательнице. Интерес к инженерии у Анастасии проснулся давно: по ее словам, в детстве у нее было много различных конструкторов с датчиками, которые нужно было программировать. Вот так незатейливый конструктор подсказал девочке выбор хобби и, возможно, даже жизненного пути.
Теперь конкретно о теплицах. Всем понятно, что растения в теплице требуют постоянного ухода, но не всегда и не у всех есть возможность его организовать. На стадии задумки проекта Анастасия уделила особенное внимание этому фактору.
– Причина создания устройства довольно проста: у моей семьи есть дача. Каждое лето мы выращиваем в теплицах помидоры и огурцы. Так вышло, что летом 2021 года была крайне непредсказуемая погода. А из-за невозможности постоянно ездить на дачный участок нам было сложно следить за микроклиматом теплиц, из-за чего погибли многие растения. Так и родилась идея придумать устройство “автоматизации” теплицы, – поделилась ученица одиннадцатого класса.
Как это делается
Мало придумать проект, его еще нужно реализовать. Перед ученицей встала сложная задача: разработать, сконструировать и запрограммировать устройство. Неужели современные школьники способны на все это?
– Макет из дерева и электрическую цепь я собирала сама, а папа помог все скрепить, – рассказывает Анастасия. – На стадии создания макета стало ясно, что самой большой проблемой будет “сервопривод”, потому что только этот механизм зависит от размеров теплицы. Подходящих приводов для цепи на рынке оказалось лишь два вида: термоприводы и электроприводы. Первые очень ненадёжные: если окно массивные, то они откроются, но не всегда закрываются. Второй вид приводов оказался довольно дорогим. Здесь мне на помощь пришел дедушка, он распечатал необходимый мне по размеру электропривод на 3D-принтере.
Вот так, не без помощи и поддержки близких, Анастасия привела свой проект от задумки к готовому и функционирующему продукту. Созданное устройство уже проверено на практике и действительно показывает хороший результат. По словам девушки, в прошлом году ей удалось увеличить урожай в собственной теплице на 15 килограммов благодаря “автоматизированной” теплице.
Что нужно сделать, чтобы дверца открылась?
А теперь – очень важный вопрос. Любой ли человек, обладающий достаточным желанием, может собрать такую конструкцию для своей теплицы? Для этого нужно, видимо, разобраться, как работаетвся система.
– На нашей даче устройство работает от адаптера 12 вольт. Так же схема может работать и от аккумулятора, – говорит Анастасия. – Схему установить в теплице не сложно. Дисплей крепится на стенку теплицы. В удобных местах располагаются датчики температуры и соединяются проводами. Электропривод присоединяется к окну, а затем соединяется проводами с дисплеем. На дисплее отображается температура и влажность теплицы. Там же ее можно настроить: выбрать два порога температуры, при которых окно закрывается или открывается.
По словам девушки, все устройство работает на электронной платформе Arduino. Это простейший электронный конструктор для создания готовых устройств из отдельных модулей. Модули Arduino- это платы со встроенным процессором, памятью и периферией, которая позволяет реализовать базовый функционал. Благодаря этой платформе можно создать не только термопривод для теплицы, но и сконструировать простейшего робота. Достаточно лишь иметь саму платформу и базовые навыки программирования и конструирования.
У проекта есть будущее
Проект готов, он показан на фестивале, оценен, опробован в практике. Но какое будущее ждет устройство?
– На фестивале мой проект занял 2 место, по словам жюри, устройство не совсем подходит под направление «Биологии», куда была заявлена моя работа, – поделилась Анастасия, – Но я определенно буду улучшать проект. В планах есть идея добавить к основной схеме системуавтополива.
Планы уже есть и у самой изобретательницы:
– Так как сейчас я заканчиваю одиннадцатый класс, вуз, в который буду поступать, зависит от количества набранных баллов на ЕГЭ. Но вообще я планирую идти в сферу, связанную с инженерией.
Оставить комментарий