2014-07-09 | Fifna Chałupa i elektroniczny woźny z Wolsztyna

Smart House czyli Fifna Chałupa za mało bejmów to projekt, który był realizowany w Zespole Szkół Ogólnokształcących im. Marii Curie-Skłodowskiej w Wolsztynie. Sam temat mówi już wiele o pomyśle młodzieży. Czym się zajęli i jakich działań się podjęli? O tym opowiedzą Wam sami uczniowie.

red. Monika Błaszczak

Minęło pół roku wytężonej pracy i nadszedł czas podsumowania naszego projektu. Pełna nazwa naszej grupy to Smart House czyli Fifna Chałupa za mało bejmów. Naszym celem było zbudowanie makiety inteligentnego domu, którego funkcjonalność odpowiadała by oczekiwaniom społeczeństwa. Nasz system kosztował kilkaset złotych, a nie tak jak w przypadku systemów komercyjnych kilka tysięcy. W związku z tym przeprowadziliśmy sondy i ankiety, od przedszkola począwszy przez młodych ludzi, na seniorach skończywszy. Odwiedziliśmy również działający inteligentny dom by potwierdzić nasze pomysły. Skontaktowaliśmy się z kilkoma firmami oferującymi komercyjne rozwiązania, niestety, gdy dowiadywały się celu naszej wizyty (tzn. podpatrzenia rozwiązań) kontakt się urywał. W ten sposób w oparciu o nasze pomysły i zapotrzebowanie społeczne powstał zarys naszej fifnej chałupy.

Ostro wzięliśmy się do roboty. Powstał projekt na kartce, następnie w programie CAD oraz trójwymiarowy model. W czasie ferii zamiast jeździć na nartach zbudowaliśmy konstrukcję naszego domu z drewna i płyt regipsowych.

Kolejnym krokiem było zaprojektowanie elektronicznych systemów inteligentnych. W związku z tym podzieliliśmy się pracami i dalej pracowaliśmy nad konkretnymi funkcjonalnościami do naszej "fifnej".

Nasz dom potrafi:

  • otwierać drzwi telefonem przez bluetooth,
  • weryfikować użytkownika i dezaktywować system alarmowy poprzez kod PIN,
  • ułatwiać parkowanie w garażu z systemem parktronic,
  • otwierać sterowane radiowo bramy wjazdową i garażową,
  • alarmować o pożarze i zalaniu mieszkaniu wysyłając sms'a do właściciela,
  • automatycznie sterować ogrzewaniem i klimatyzacją,
  • otwierać/zamykać rolety okienne gdy jest zbyt ciemno/jasno (dzień/noc) w domu,
  • sterować roletami z użyciem pilota,
  • włączać oświetlenie gdy robi się ciemno,
  • sterować kolorystyką oświetlenia pilotem - dobór barwy w zależności od nastroju,
  • automatyczne zamykać okna w przypadku opadu deszczu,
  • powiadamiać sms'em o poczcie w skrzynce.

Znalazło się też coś dla amatorów ogrodnictwa i zoptymalizowanej uprawy roślin. Powstała szklarnia sterowana automatycznie, która we właściwym momencie podlewa rośliny (czujnik wilgotności gleby) deszczówką oraz steruje temperaturą poprzez automatyczne otwieranie okien. 

Opracowaliśmy do każdego układu poradnik wraz z tutorialem i kodem źródłowym pod nazwą "jak TO zrobić". Pozwoli on wykonać lub zaadoptować układy do swoich potrzeb nawet adeptom elektroniki. Ze wszystkich stworzonych poradników powstaje podręcznik młodego mechatronika, w którym będzie wszystko, co niezbędne do zrobienia inteligentnego domu. Nawet jeżeli nie będzie on inspiracją do zbudowania całego domu, to na pewno pozwoli poznać tajniki elektroniki i programowania mikrokontrolerów. Chcąc jeszcze bardziej to ułatwić zbudowaliśmy też bazę wiedzy, która w prosty i przystępny sposób tłumacz "z czym to się je".

Wszystkie nasze układy zostały zaadaptowane i zamontowane do naszej makiety. Nie było to proste zajęcie, ponieważ zbudowanie miniaturowej rolety podnoszonej automatycznie, czy bramy wjazdowej wymagało nie lada pomysłowości. Posiłkowaliśmy się starymi podzespołami komputerowymi z recyklingu, wykorzystując napędy dysków, oraz wentylatory i inne podzespoły. W celu obniżenia kosztów samodzielnie też budowaliśmy czujniki (np. deszczu i zalania), a jako modem GSM wykorzystaliśmy stary telefon komórkowy.

Całość została poskładana, zaprogramowana i przetestowana. Mimo iż serce naszego domu wygląda skomplikowanie jak wnętrze bomby atomowej, to my świetnie się orientujemy w tych setkach przewodów, rezystorów, kondensatorów, czujników, i innych przekaźników.

Po zmontowaniu całości przyszedł czas na upiększenie naszej Fifnej Chałupy. Tym zajęła się głównie żeńska część naszej grupy odnajdując w sobie żyłkę do designu i urządzania wnętrz. Upiększając naszą chałupę wykonaliśmy blisko 2 tysiące dachówek, zużyliśmy wiadro tynku mineralnego trochę tapety oraz niechcący trochę naszych ubrań :).

Od samego początku zamierzeniem naszego projektu było pozostawienie "czegoś" po sobie. Dla tego też powstała idea poradników i podręcznika. Nam jednak było mało. Postanowiliśmy zrobić coś dla szkoły. Inspiracji poszukaliśmy w samorządzie uczniowskim, a dokładnie u przewodniczącego. Po długich rozmowach ustaliliśmy, że przydało by się powrócić do systemu dwudzownkowego w naszej szkole. Polegać miało to na tym, iż prócz normalnych dzwonów będą dwa dodatkowe dzwonki, jeden 2 minuty przed lekcją, a drugi 5 minut przed końcem lekcji. Pierwszy pozwala na niespóźnianie się uczniów, drugi natomiast jest dla nich mniej przyjemny ponieważ przypomina nauczycielom "jeszcze 5 minut lekcji - zadaj zadanie domowe :)".

W taki oto sposób stanęło na tym, że podjęliśmy się wykonania takiego zegara sterującego dzwonkami, który roboczo nazwaliśmy "elektronicznym woźnym". Nie byliśmy pewni, czy podołamy temu zadaniu, dlatego też nie chwaliliśmy się tym pomysłem. Nawet w celach projektu zapisaliśmy to jako "elektroniczna niespodzianka dla szkoły". Udało się jednak i bardzo jesteśmy dumni z naszego zegara, który został już przetestowany przez panią dyrektor i zatwierdzony do wykonywania funkcji woźnego. Rzutem na taśmę w ostatnim tygodniu trwania naszego projektu zostanie zamontowany pod główny system dzwonkowy i będzie pracował ku uciesze (mamy nadzieję) nauczycieli i uczniów. 

Na zakończenie przedstawiliśmy nasze osiągnięcia społeczności szkolnej. Podczas pokazu możliwości naszego "domku" uczniowie i nauczyciele mogli się dowiedzieć jak powstawał nasz dom i zegar oraz przetestować jego możliwości. Najlepszym potwierdzeniem działania naszych układów było wykorzystanie systemu alarmowego. Uczestnicy pokazu podawali swój numer telefonu, na który był wysyłany sms o pożarze domu. Pożar oczywiście był sfingowany, a czujnik dymu oszukiwany dymną świecą na komary. Na zakończenie uczestnicy podziękowali nam za pokaz i wkład pracy gromkimi brawami z czego byliśmy bardzo zadowoleni.

Naszą wiedzą i umiejętnościami dzieliliśmy się także z innymi w trakcie trwania projektu podczas tzw. zajęć otwartych. Gimnazjaliści, którzy przyszli na zajęcia byli bardzo zainteresowani ideą inteligentnych domów i z dużym zaangażowaniem podczas warsztatów budowali zaproponowane przez nas układy mechatroniczne. Dodatkowym pozytywnym aspektem tych zajęć był fakt, że odbywały się one podczas drzwi otwartych naszej szkoły, gdzie promowaliśmy nasz ukochany profil politechniczny.

Podsumowując nasz projekt możemy stwierdzić, że nasz pomysł był bardzo ambitny i wymagał od nas dużo nauki, pracy, czasu oraz wyrzeczeń. Podczas realizowania go nauczyliśmy się pracować w grupie i liczyć na siebie wzajemnie. Zrozumieliśmy, że planowanie pracy i systematyczność przynosi dobre efekty. Rozwinęliśmy swoje umiejętności projektowania, budowania i programowania układów elektronicznych. Większość z nas po raz pierwszy w życiu trzymała w ręku lutownicę, multiszlifierkę i wkrętarkę, a jednak nikt nie zginął :). Mimo częstych potknięć i niepowodzeń, co przy tak rozległym projekcie się zdarza, nie poddawaliśmy się i zaczynaliśmy od nowa. Było to możliwe dzięki wsparciu jakiego udzielił nam nasz opiekun p. Marcin, który był dla nas motywatorem, kopalnią pomysłów, skarbnicą wiedzy i umiejętności oraz narzędzi :)

Zespół Fifna Chałupa
 

Materiały przesłali Katarzyna Kalitka i Marcin Klessa.

Projekt realizowany jest przez: