Titolo progetto: PROGETTO "CASA DOMOTICA"
Descrizione progetto: Analisi dei bisogni La partecipazione alla gara makers richiede la realizzazione di un progetto di IOT utilizzando una scheda Arduino. Abbiamo, pertanto, deciso di realizzare con vari sensori ed attuatori una casa domotica. L’idea della casa domotica è nata da una casa di legno che abbiamo realizzato per l’Open Day del nostro Istituto a dicembre 2023, alla quale abbiamo inserito diversi sensori ed attuatori comandati da un telecomando ad infrarossi, con lo scopo di illustrare ai futuri iscritti le competenze che abbiamo acquisito a scuola e le nostre abilità di makers. Fase di brainstorming Avendo la necessità di implementare l’IOT con la scheda di Arduino, ci siamo riuniti in laboratorio ed abbiamo ipotizzato quali servizi potevamo implementare utilizzando i sensori di cui è dotata la casa domotica: sensore di luminosità: fotoresistore ricevitore di raggi infrarossi (IR-receiver) sensore di pressione e temperatura: barometro BMP 180 sensore di distanza: modulo HC-SR04 (di seguito indicato come sonar) sensore di suono: sensore di suono (clap control) e gli attuatori: sorgenti luminose: led RGB led display LCD generatori di suono: buzzer generatori di movimento: servo motore per la porta del garage servo motore per il sonar ventola La casa domotica utilizza una scheda Arduino Mega 2560. Prima idea progettuale Nella prima versione della casa domotica, ogni sensore e attuatore è completamente scollegato dagli altri e, tramite un telecomando ed un IR-receiver, venivano attivati singolarmente e gli eventuali output e/o rilevazioni vengono mostrati sul display LCD. Seconda idea progettuale La seconda idea progettuale è stata quella di utilizzare i sensori e gli attuatori in combinazione per fornire la casa di alcuni servizi di domotica quali: l’apertura/chiusura della porta del garage comandata a distanza via web Per questa funzionalità, abbiamo immaginato la necessità dell’utente di poter comandare direttamente dal proprio smartphone l’apertura e la chiusura della porta del garage con conseguente accensione del led RGB: verde alla apertura della porta e rosso alla chiusura. accensione di una ventola che simula un impianto di condizionamento che si attiva quando viene superata la temperatura di 18°C In questo caso, tramite l’uso del barometro, viene rilevata la temperatura in casa e, solo quando viene superato la soglia dei 18°, viene inviato un segnale per accendere la ventola per rinfrescare l’ambiente. accensione automatizzata del lampione in giardino sulla base dei valori forniti da un fotoresistore Per questa parte del progetto abbiamo utilizzato il sensore crepuscolare presente sul tetto della nostra casa domotica: al diminuire dell’intensità luminosa, la fotoresistenza comunica via wi-fi con il lampione su cui è installato un led, il quale si accende se è notte (mancanza di luce) e si spegne se è giorno (molta luce) . Il lampione è stato progettato dal nostro team e realizzato con stampante 3 D. In questo caso sulla scheda di Arduino Mega 2560 è stato montato uno shield Ethernet per comandare le funzionalità della casa domotica sia tramite computer, che tramite cellulare mediante una pagina Web. Inoltre, per comandare l’accensione/spegnimento di un lampione esterno alla casa, in base alla rilevazione del fotoresistore posizionato sulla casa che stabilisce se è giorno o notte, è stata utilizzata la scheda Arduino MKR 1000 WiFi che comunica con la scheda di Arduino Mega 2560 via LAN. La rete locale è stata creata tramite un router NetGear 65. La scheda di Arduino MEGA 2560 ha un indirizzo IP statico: 192.168.0.7 e la scheda Arduino MKR 1000 WiFi ha un indirizzo IP statico: 192.168.0.100. simulazione di un impianto “anti-intruso” con un sonar ed un buzzer Per simulare un impianto “anti-intruso” abbiamo dotato la casa domotica di un sensore di distanza ad ultrasuoni collegato ad un allarme (buzzer) per avvertire di un eventuale intrusione. Inoltre sono presenti nella casa domotica un sensore di suono, un led RGB ed il display LCD. Quest’ultimo è stato utilizzato per scopi di monitoraggio dei valori dei vari sensori. In allegato ci sono i singoli circuiti e relativi sketch di simulazione che abbiamo realizzato per le diverse funzionalità. L’ultimo allegato contiene lo sketch completo della casa domotica comandata dalla scheda Arduino MEGA 2560 e del lampione comandata dalla scheda Arduino MKR 1000 Wi-fi. Eventuali sviluppi progettuali Per un eventuale sviluppo futuro, abbiamo pensato di utilizzare un Bot Telegram per consentire il monitoraggio a distanza dei dati che forniscono i vari sensori ed attivare le varie funzionalità. Presentazione del team Siamo quattro alunni delle classi seconde dell’indirizzo Tecnologico Informatico dell’Istituto polispecialistico “San Paolo” di Sorrento: Progettazione del logo, grafica e realizzazione dei video Esposito Nadia (grafica) De Rosa Roberto (video maker) Progettazione e realizzazione degli sketches De Rosa Roberto Esposito Nadia Maresca Antonio Russo Gianluca Progettazione e realizzazione per manufatto con la stampante 3D Maresca Antonio Russo Gianluca Progettazione del logo Logo del TEAM L’idea del logo della nostra squadra deriva dal logo di Arduino, di cui oltre a modificare colori, rendendoli simili a quelli del logo del nostro Istituto, abbiamo anche sostituito i segni all’interno con il nome del nostro team “4 IOT”. Il simbolo dell’infinito derivato dal logo di Arduino, è stato poi importato su Canva dove sono stati aggiunti gli avatar e le scritte. Gli avatar sono stati realizzati con il programma “Dictionary Provider”, poi li abbiamo importati su Canva e li abbiamo fatti parlare con il plug-in di canva “D-ID AI presenter” importando l’audio della nostra voce. Progettazione del video Il video è stato montato utilizzando CapCut pro. I vari avatar che commentano il video sono stati fatti con Canva e poi montati inserendo effetti, transizioni ed anche una musica di sottofondo. Di ogni funzionalità è stato realizzato un video che mostra il funzionamento ed il codice dello sketch che va in esecuzione scrivendo delle stampe di debug sul monitor seriale. VIDEO DESCRITTIVO DEL PROGETTO: link YouTube: Video Progetto \"Casa Domotica\": https://youtu.be/ZekGGQEEmqk Nello zip file è presente il Documento di progetto e gli sketch utilizzati per la casa domotica

Gli studenti: DE ROSA ROBERTO ESPOSITO NADIA MARESCA ANTONIO RUSSO GIANLUCA
Istituzione scolastica: Polispecialistico San Paolo di Sorrento
Città e regione: Sorrento (Campania)