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XXVI Li g htin g LI G HTIN G 22 - MARZO 2020 da P So C Pi o neer, l o shield c o nsen t e a g li sviluppa to ri di es t endere facilmen t e il se t di schede c o n disp o si t ivi c o me i sens o ri per il m o ni to ra gg i o della q uali t à dell’aria e del su o l o in una serra. Per m o ni to rare le c o ndizi o ni am b ien- t ali di una serra, una scheda c o mpa t i b ile Q w iic c o me la scheda di b reak o u t c o m b ina t a S EN-14 3 4 8 usa i sens o ri BME2 80 di B osc h Se n so rt ec e CC S8 11 di am s presen t i sulla scheda per f o rnire da t i rela t ivi a numer o se varia b ili am b ien t ali. ( Ul t eri o ri inf o rmazi o ni s o n o reperi b ili a q ue- s to riferimen to : A gg iun g ere sens o ri di q uali t à dell’aria c o mpensa t i a In t erne t o f Thin g s) . BME2 80 di B o sch c o m b ina sens o ri di g i t ali in g rad o di ri- levare accura t amen t e t empera t ura, pressi o ne e umidi t à c o nsumand o una c o rren t e di s o li 3 , 6 μA a una fre q uenza di a gg i o rnamen to di 1 Hz. Il sens o re CC S8 11 di ams f o r- nisce misure di C O 2 e c o mp o s t i o r g anici v o la t ili ( V O C) tot ali e q uivalen t i. I sens o ri di g as c o me CC S8 11 dev o n o ri- scaldare una pias t ra calda in t erna per ese g uire le misure, o perazi o ne q ues t a che pr o v o ca un aumen to del c o nsum o di ener g ia che ra gg iun g e i 2 6 mW a par t ire da un’alimen- t azi o ne di 1, 8 v o l t nella sua m o dali t à o pera t iva 1. In q ues t a m o dali t à la massima fre q uenza di a gg i o rnamen to disp o - ni b ile è pari a 1 Hz. G li sviluppa to ri p o ss o n o sce g lierne al- t re, c o me la m o dali t à 3 , che ese g ue misure una v o l t a al mi- nu to , c o n c o nse g uen t e riduzi o ne del c o nsum o ener g e t ic o a 1,2 mW. G li sviluppa to ri p o ss o n o anche m o l to semplice- men t e usare un cav o Q w iic per c o lle g are la scheda c o m- b ina t a all o shield add- o n e pr og rammare i sens o ri B o sch BME2 80 e ams CC S8 11B della scheda c o n il s o f tw are di esempi o disp o ni b ile nel rep o si to ry G i t Hu b di S parkFun. Qualità d e l s u o l o Per la salu t e delle pian t e in serra, o l t re a c o ndizi o ni am- b ien t ali fav o rev o li s o n o essenziali un pH del su o l o c o r- re tto e il g ius to c o n t enu to di ac q ua. La ma gg i o r par t e delle pian t e richiede livelli di pH del su o l o neu t ri o s o l o le gg ermen t e acidi, ma l’in t ervall o ott imale del pH pu ò variare in m o d o si g nifica t iv o . Le pa t a t e, ad esempi o , cre- sc o n o me g li o in su o li acidi c o n un pH a tto rn o a 5,5 ma q ues to livell o pu ò danne gg iare pian t e c o me g li spinaci, che preferisc o n o su o li le gg ermen t e alcalini. In o l t re, picc o li cam b iamen t i nel livell o del pH, anche all’in t ern o dell’in t ervall o ott imale, p o ss o n o incidere di- re tt amen t e sulla disp o ni b ili t à dei nu t rien t i necessari per s o s t enere la cresci t a ( Fi g . 3 ). G li sviluppa to ri p o ss o n o facilmen t e a gg iun g ere il rileva- men to del pH ai pr o pri sis t emi per le serre u t ilizzand o il ki t per sens o re pH S EN-1 0 9 7 2 di S parkFun Elec t r o nics. Il ki t c o mprende una s o nda per il pH, una scheda di in t erfaccia e s o luzi o ni t amp o ne per la cali b razi o ne. Per c o municare c o n il micr o c o n t r o ller P So C, è p o ssi b ile u t i- lizzare l’usci t a UART predefini t a della scheda pH. In al t erna t iva, la scheda sens o re pH pu ò essere usa t a in m o dali t à I2C e c o lle g a t a t rami t e l’ada tt a to re Q w iic DEV- 14495 I2C di S parkFun. L’ada tt a to re Q w iic di S parkFun separa i pin I2C dei c o nne tto ri Q w iic e rende disp o ni b i- li pun t i di salda t ura che c o nsen to n o a g li sviluppa to ri di usare facilmen t e i disp o si t ivi I2C esis t en t i c o n il sis t ema di c o nne tto ri Q w iic. Misurare il c o n t enu to di ac q ua nel su o l o è al t re tt an to facile. Il sens o re di umidi t à del su o l o S EN-1 33 22 di S parkFun è d ot a to di due piazz o le esp o s t e espressamen t e pr og e tt a t e per essere inseri t e dire tt amen t e nel t erren o e fun g ere da resis to re varia b ile t ra la s o r g en t e di t ensi o ne f o rni t a e la massa. Un c o n t enu to di umidi t à ma gg i o re aumen t a la c o ndu tt ivi t à t ra le piazz o le, per cui la resis t enza si riduce men t re la t ensi o ne in usci t a sale. Per q ues to sens o re, c o me s o r g en t e di t ensi o ne si pu ò u t ilizza- re il c o nver t i to re di g i t ale/anal og ic o ( DAC) in t e g ra to del micr o c o n t r o ller P So C, men t re il su o c o nver t i to re anal o - g ic o /di g i t ale ( ADC) c o n re g is t r o ad appr o ssimazi o ni suc- cessive (S AR) pu ò essere usa to per di g i t alizzare la t ensi o ne c o rrisp o nden t e al livell o di umidi t à del su o l o . In o l t re, g li amplifica to ri o perazi o nali del micr o c o n t r o ller p o ss o n o es- sere usa t i per b ufferizzare sia l’usci t a del DAC sia l’in g ress o dell’ADC. C o n q ues to s t ess o appr o cci o g li sviluppa to ri p o s- s o n o es t endere ul t eri o rmen t e le l o r o capaci t à di g es t i o ne del su o l o . Il micr o c o n t r o ller P So C 6 , ad esempi o , supp o r t a più canali sia sull’usci t a DAC che sull’in g ress o ADC, per cui è p o ssi b ile a gg iun g ere più sens o ri pH. In o l t re, alcune applicazi o ni p ot re bb er o aver b is og n o di misure c o n ris o lu- zi o ne ma gg i o re che richied o n o un in t ervall o di t ensi o ne o l t re i 3 , 6 V ( max) della t ensi o ne di alimen t azi o ne anal o - g ica V DDA del micr o c o n t r o ll o re. In q ues t i casi, la s o luzi o ne c o nsis t e nell’’a gg iun t a di amplifica to ri o perazi o nali b uffer es t erni e un re go la to re di t ensi o ne. Fig. 3 – Pi cc oli ca m b i a menti nel livello d el p H influis c ono sull a fisiologi a d ell a p i a nt a si a d irett a mente c he in d irett a mente a ca us a d el loro im pa tto sull a d is p oni b ilit à d i nutrienti nel suolo (Fonte: Wikime d i a C ommons)