KR102259830B1 - Teaching tool for learning smart farm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트팜 학습용 교구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 식물이 안치된 하우징을 대상으로 학습자가 직접 코딩하여 온실 내부의 환경을 변화시키며 식물 성장을 관찰할 수 있는 스마트팜 학습용 교구에 관한 것이다.The present invention relates to a teaching aid for smart farm learning, and more specifically, to a teaching aid for smart farm learning in which a learner can directly code a housing in which an arbitrary plant is placed to change the environment inside the greenhouse and observe plant growth. will be.
스마트 팜(smart farm)은 정보 통신 기술(ICT)을 활용하여 농산물 생산의 효율성과 편의성을 높인 농업 형태로, 고령화나 인구 공동화에 직면한 농촌 지역 문제를 해결할 수 있는 대안 농업으로 주목 받고 있다.A smart farm is a form of agriculture that uses information and communication technology (ICT) to increase the efficiency and convenience of agricultural production, and is attracting attention as an alternative agriculture that can solve the problems of rural areas facing aging and population hollowing.
이러한 스마트 팜의 초기 수준은 IT 기술을 활용하여 작황에 영향을 주는 온도, 습도, 조도 등을 농업인이 직접 모니터링하고, 온도, 습도 등을 조절할 수 있는 기기를 원격으로 제어하여 작물 환경을 최적 상태로 유지시키는 수준이었으며, 현재에는 빅데이터, 인공지능, 사물인터넷 등 지능정보기술을 활용하고 여기에 로봇 기술을 융합하여 완전 무인화를 지향하는 수준으로 진화하고 있다.The initial level of this smart farm utilizes IT technology to directly monitor the temperature, humidity, and illuminance that affect the crop, and remotely control the device that can control the temperature and humidity to optimize the crop environment. Currently, it is evolving to a level that aims to become completely unmanned by using intelligent information technologies such as big data, artificial intelligence, and the Internet of Things, and fusion of robot technology with it.
그러나 학교 현장에서는 이와 관련된 교육이 미미한 수준이고, 교실 내에 화분을 비치하여 식물의 성장 과정을 관찰하는 정도의 교육만이 이루어지고 있는 실정이다. However, education related to this is insignificant in the school field, and only education is provided to the extent of observing the growth process of plants by placing flowerpots in the classroom.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 스마트 팜 구현에 필요한 정보 통신 기술에 대한 지식을 코딩 작업을 통해 학습해 볼 수 있고, 이러한 코딩 작업을 통해 식물의 성장 환경을 조절하면서 식물의 성장 과정을 관찰해봄으로써 스마트 팜에 대한 이해도를 높일 수 있는 스마트팜 학습용 교구를 제공하는 것이다.The task to be solved in the present invention is to learn the knowledge of information and communication technology required for smart farm implementation through coding work, and observe the growth process of plants while controlling the growth environment of plants through this coding work In this way, it is to provide a teaching aid for smart farm learning that can increase the understanding of smart farms.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구는, 박스 형상을 갖는 하우징본체와, 상기 하우징본체의 바닥면에 구비되는 트레이와, 관찰대상 식물이 식재되고 상기 트레이 상에 배치되는 화분을 포함하는 하우징; 상기 하우징본체 상부에 구비되는 태양광유닛과, 식물 성장에 필요한 광원을 제공하는 LED 광원과, 상기 하우징본체 벽체에 구비되는 저수조와, 상기 하우징본체의 외기 흡입과 내기 배출이 이루어지도록 하는 흡입팬 및 토출팬과, 급수관을 통해 각 화분에 물을 공급하는 펌프와, 상기 하우징본체 내부에 구비되어 식물의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하는 작동부; 상기 하우징본체의 내부 온도를 측정하는 온도센서, 상기 화분의 토양습도를 측정하는 제1습도센서, 상기 하우징본체의 내부 습도를 측정하는 제2습도센서, 상기 저수조의 수위를 측정하는 저수량센서를 포함하는 센서부; 스크래치 프로그램을 기반으로 한 관리 프로그램이 설치되는 단말장치를 포함하는 입출력부; 상기 온도센서, 제1습도센서, 제2습도센서, 저수량센서로부터 측정값을 수신받아 이를 기초로 상기 태양광유닛, LED 광원, 흡입팬, 토출팬 및 펌프의 작동을 조절하는 제어부; 및 상기 하우징본체의 측면에 구비된 외부통신 접속단자를 통해 상기 제어부와 외부를 연결하는 통신부;로 이루어진다.The teaching aid for smart farm learning of the present invention for solving the above problems includes a housing body having a box shape, a tray provided on the bottom surface of the housing body, and a potted plant on which an observation target plant is planted and placed on the tray a housing; A photovoltaic unit provided on the upper part of the housing body, an LED light source for providing a light source necessary for plant growth, a water storage tank provided on the wall of the housing body, a suction fan for sucking in and discharging outside air of the housing body and A discharge fan, a pump for supplying water to each flowerpot through a water supply pipe, and a pump provided inside the housing body to shoot images of plants an operation unit including a camera; A temperature sensor for measuring the internal temperature of the housing body, a first humidity sensor for measuring the soil humidity of the flowerpot, a second humidity sensor for measuring the internal humidity of the housing body, and a water storage sensor for measuring the water level in the water tank a sensor unit; an input/output unit including a terminal device in which a management program based on a scratch program is installed; a control unit configured to receive measurement values from the temperature sensor, the first humidity sensor, the second humidity sensor, and the water storage sensor and control the operation of the solar unit, the LED light source, the suction fan, the discharge fan, and the pump based on the received measurement values; and a communication unit for connecting the control unit and the outside through an external communication connection terminal provided on a side surface of the housing body.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구는, 상기 저수량센서에 의해 저수조 내부의 수위가 일정 이하가 되는 것으로 감지되면 이를 알리기 위한 경고등이 하우징본체 외부에 구비되고, 상기 경고등의 정상적인 작동을 확인하기 위한 보조펌프가 추가적으로 구비된다.In addition, in the smart farm learning teaching aid of the present invention, when the water level inside the water storage tank is detected to be below a certain level by the water storage sensor, a warning light is provided on the outside of the housing body to inform this is additionally provided.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구는, 상기 태양광유닛이 태양빛을 받아 전력을 생산하는 태양광패널, 상기 태양광패널이 일정 기간 동안 생산된 전력량을 표시하는 전력표시장치, 생산된 전력의 저장과 공급을 제어하는 전력제어장치, 생산된 전력을 저장하는 전력저장장치, 상기 전력저장장치로부터 전력을 제공받고 단말장치의 블록명령에 따라 점등/점멸되는 태양광조명으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the smart farm learning teaching aid of the present invention is a solar panel in which the solar unit receives sunlight to produce power, a power display device that displays the amount of power generated by the solar panel for a certain period of time, and storage of the generated power It is characterized in that it consists of a power control device for controlling oversupply, a power storage device for storing the generated power, and a solar light that receives power from the power storage device and turns on/off according to a block command of the terminal device.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구는, 상기 하우징본체의 일측 내벽에 면경이 더 구비되고, 상기 면경에 인접한 화분에는 측정자가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the teaching aid for smart farm learning of the present invention is characterized in that a surface mirror is further provided on one inner wall of the housing body, and a measurer is provided in a flowerpot adjacent to the surface mirror.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구는, 상기 면경에 스텝모터를 장착하여 면경의 회전 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 구성된다.In addition, the teaching aid for smart farm learning of the present invention is configured to automatically adjust the rotation angle of the mirror by mounting a step motor on the mirror.
본 발명의 스마트팜 학습용 교구에 의하면, 코딩작업을 통해 식물의 성장 환경을 제어하고 식물의 성장 과정을 관찰함으로써 스마트팜의 운영을 학습해 볼 수 있다.According to the smart farm learning teaching aid of the present invention, it is possible to learn the operation of the smart farm by controlling the growth environment of plants through coding and observing the growth process of plants.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구에 의하면, 관리프로그램에 의해 기본적인 코딩교육이 이루어질 수 있다.In addition, according to the teaching aid for smart farm learning of the present invention, basic coding education can be made by the management program.
또한 본 발명의 스마트팜 학습용 교구에 의하면, 태양광유닛에 의해 태양광 발전에 대한 이해도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the smart farm learning teaching aids of the present invention, it is possible to improve the understanding of solar power generation by the solar unit.
도 1은 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구의 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구의 전체구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구의 태양광유닛을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구의 요부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구에서 스크래치 프로그램을 이용하여 블록코딩을 실시하는 것을 예시한 도면이다.
도 6은 단말장치를 통해 본 발명의 스마트팜 학습용 교구를 직접 제어 또는 관리하는 화면을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a control system of the teaching aid for smart farm learning according to the present invention.
2 is an overall configuration diagram of a teaching aid for smart farm learning according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged view of the solar unit of the teaching aid for smart farm learning according to the present invention.
Figure 4 is a view showing the main part of the teaching aid for smart farm learning according to the present invention.
5 is a diagram illustrating block coding using a scratch program in a smart farm learning teaching aid according to the present invention.
6 is a view for explaining a screen for directly controlling or managing the teaching aid for smart farm learning of the present invention through a terminal device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜 학습용 교구는 관찰대상 식물의 성장공간을 제공하는 하우징(10), 상기 하우징(10) 내부의 온도, 습도, 조도 조절작업 및 급수작업을 수행하는 작동부(20)와 센서부(30), 상기 작업 수행에 필요한 명령지시 및 그 결과를 표시하는 입출력부(40)와 제어부(50), 및 외부와의 통신 연결을 위한 통신부(60)로 이루어진다.1 and 2, the smart farm learning teaching aid according to an embodiment of the present invention includes a
이하, 상기 구성 요소들을 중심으로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.Hereinafter, the specific content of the present invention will be described focusing on the above components.
상기 하우징(10)은 투명한 강화플라스틱 재질로 이루어지며 박스 형상을 갖는 하우징본체(11), 상기 하우징본체(11) 바닥면에 구비되는 트레이(13), 관찰대상 식물이 식재되고 상기 트레이(13) 상에 배치되는 복수의 화분(15)으로 이루어진다.The
상기 하우징본체(11)는 일측에 개구부를 구비하고 그 개구부를 개폐할 수 있는 도어가 구비된다.The housing body 11 is provided with an opening on one side and a door capable of opening and closing the opening.
상기 화분(15)들은 관찰대상 식물의 성장 크기를 고려해 상호 이격되며 격자 형태로 배열된다.The
상기 작동부(20)는 하우징본체(11) 상부에 구비되는 태양광유닛(21), 식물 성장에 필요한 광원을 제공하는 LED 광원(22), 하우징본체(11) 벽체에 구비되는 저수조(23), 흡입팬(24)과 토출팬(24'), 펌프(25) 및 보조펌프(26), 하우징본체(11) 내부 일측에 구비되는 카메라(27)로 이루어진다.The
상기 태양광유닛(21)은 태양빛을 받아 전력을 생산하고 이를 작동부(20)에 공급하는 구성으로서, 태양광패널(21a), 일정 기간 동안 생산된 전력량을 표시하는 전력표시장치(21b), 전력 저장과 공급을 제어하는 전력제어장치(21c), 생산된 전력을 저장하는 전력저장장치(21d), 전력저장장치(21d)로부터 전력을 제공받고 후술할 단말장치(41)로부터 학습자가 지시한 블록명령을 받아 점등/점멸되는 태양광조명(21e)을 포함한다.The
LED 광원(22)은 백색광 또는 식물 성장에 유익한 것으로 알려진 적색광이나 청색광 LED가 선택적으로 채용될 수 있으며, 전력저장장치(21d)로부터 전력이 인가된 상태에서 단말장치(41)에 입력된 블록명령에 의해 점등/점멸이 이루어지게 된다.As the
상기 저수조(23)와 펌프(25)는 급수관(30a)을 통해 각 화분(15)에 물을 공급한다.The
또한, 저수조(23) 내부에는 저수량센서(34)가 구비되고, 상기 저수량센서(34)에 의해 저수조(23) 내부의 수위가 일정 이하가 되는 것으로 감지되면 하우징본체(11) 외부에 구비된 경고등(23a)을 통해 이를 알리게 되는데, 이러한 경고등(23a)의 정상적인 작동을 확인하기 위해 보조펌프(26)가 추가적으로 구비된다.In addition, a
즉, 보조펌프(26)를 가동시켜 저수조(23) 수위가 기준 이하로 떨어지도록 인위적으로 유도함으로써 경고등(23a)의 정상 작동 유무를 확인할 수 있다.That is, by operating the
하우징본체(11) 내부에 습도가 과도하게 높을 경우 곰팡이성 병해 및 시설물의 부식이 발생할 수 있는 바, 후술할 제2습도센서(33)의 측정을 통해 습도가 일정 이상이 되면 제어부(50)의 신호에 의해 흡입팬(24)과 토출팬(24')이 가동되어 상기 하우징본체(11)의 외기 흡입과 내기 배출이 이루어져 습도를 낮춘다.When the humidity inside the housing body 11 is excessively high, fungal diseases and corrosion of facilities may occur. When the humidity is higher than a certain level through the measurement of the
상기 카메라(27)는 관찰대상 식물의 성장 과정을 촬영하여 이를 학습자에게 제공하는 구성으로서, 통상 타임랩스(Time Lapse) 기법 즉, 소정의 시간 간격으로 대상을 촬영하게 된다.remind The
다만, 카메라(27)는 모든 식물의 관찰을 위해 하우징본체(11) 천장 중심에 구비되는 것이 바람직하나, 이 경우 관찰대상 식물의 평면영상을 얻게 되는바 평면영상으로는 식물의 연직방향 성장을 관찰하는데 한계가 있다. However, the
이에 본 발명에서는 카메라의 추가적인 구비 없이 식물의 연직방향 성장 파악이 용이한 정면영상을 수득할 수 있도록, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 면경(27a)과 측정자(27b)가 추가적으로 구비될 수 있다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 2 , a
즉, 하우징본체(11)의 일측 내벽에 면경(27a)을 구비하고 카메라(27)가 촬영한 면경(27a)에 맺힌 상을 통해 정면영상을 수득할 수 있으며, 수득된 영상은 제어부(50)를 거쳐 후술할 단말장치(41)에 전달된다.That is, a
다만, 카메라(27)가 정면 촬영이 아닌 아래를 내려다 보는 방식으로 면경(27a)을 촬영하게 되어 형상 왜곡이 발생하게 되는데, 면경(27a)에 인접한 화분(15)에 측정자(27b)가 직립되어 구비된 상태에서 식물과 함께 촬영되도록 하면, 식물의 연직방향 성장을 정상적으로 파악할 수 있다.However, the
한편, 식물 성장 단계별로 적정 영상을 얻기 위해서는 면경(27a)의 설치각을임의로 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직한 바, 고정수단을 구비한 힌지부재(27c)를 통해 하우징본체(11)에 회전가능하게 고정되는 방식으로 면경(27a)이 구성될 수 있다.On the other hand, in order to obtain an appropriate image for each stage of plant growth, it is preferable to arbitrarily adjust the installation angle of the
또한, 상기 면경(27a)에 스텝모터를 장착하여 면경(27a)의 회전 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, it may be configured to automatically adjust the rotation angle of the mirror (27a) by mounting a step motor on the mirror (27a).
상기 센서부(30)는 하우징본체(11) 내부 온도를 측정하는 온도센서(31), 제1습도센서(32), 제2습도센서(33), 상기 저수조(23)에 구비되어 그 수위를 파악하는 저수량센서(34) 및 상기 센서들(31, 32, 33, 34)과 전기적으로 연결되는 센서단자(35)와 센서박스(36)로 이루어진다.The
상기 센서단자(35)는 각 센서들(31, 32, 33, 34)이 측정한 값을 센서박스(36)로 전송하며, 센서박스(36)는 각 센서 단자로부터 전송된 측정값을 취합하여 제어부(50)로 전송한다.The sensor terminal 35 transmits the values measured by each of the
상기 제1습도센서(32)는 탐침이 화분(15)에 삽입되어 토양습도를 측정하고 이를 제어부(50)에 전달하면, 측정값이 기준 이하일 경우 제어부(50)는 펌프(25)를 가동시켜 화분(15)에 급수가 이루어지도록 한다.The
상기 제2습도센서(33)는 앞서 언급한 바와 같이 하우징본체(11) 내부 습도를 측정하고 이를 제어부(50)에 전달하면, 제어부(50)는 기준값과의 비교를 통해 습도가 과도할 경우 흡입팬(24)과 토출팬(24')을 가동시켜 환기가 이루어지도록 한다. As mentioned above, the
한편, 흡입팬(24) 및 토출팬(24')의 정상작동 여부를 확인하기 위해 제어부(50)에는 제2습도센서(33)의 실제 측정값 대신 단말장치(41)의 블록명령에 따라 기준값 이상의 가상 습도가 입력되어 흡입팬(24) 및 토출팬(24')을 인위적으로 작동시킬 수 있다.On the other hand, in order to check whether the
상기 입출력부(40)는 제어부(50)와 유무선 연결되는 단말장치(41)를 포함하고, 하우징본체(11)의 측면에 단말장치(41)와 제어부(50)의 연결을 위한 단말장치 접속단자가 구비되어 있다.The input/
상기 단말장치(41)는 스마트폰, 태블릿PC 또는 컴퓨터일 수 있으며, 서버 접속을 통해 본 발명의 학습용 교구 관리 프로그램을 다운받을 수 있다.The
상기 관리 프로그램은 스크래치 프로그램을 기반으로 한 것으로서, 제어부(50)에 접속된 후 학습자가 단말장치(41)에 입력한 블록명령이 제어부(50)에 전송되면, 제어부(50)는 해당 블록명령에 따라 작동부(20)의 기기 작동을 지시하며, 하우징본체(11) 내부 온도, 화분(15)의 토양습도, 저수조(23)의 저수량 등의 정보가 단말장치(41)의 디스플레이 상에 표시된다.The management program is based on the scratch program. After being connected to the
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 학습용 교구에서 스크래치 프로그램을 이용하여 블록코딩을 실시하는 것을 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating block coding using a scratch program in a smart farm learning teaching aid according to the present invention.
그리고 상기 블록코딩은 도 6에 도시된 바와 같이 메인화면의 제어실습 메뉴를 통해 실시할 수 있다.And the block coding can be performed through the control practice menu on the main screen as shown in FIG. 6 .
또한, 카메라(27)가 일정 기간동안 촬영한 평면 및 정면영상과 제어부(50)의 작동부(20) 제어 과정이 단말장치(41) 디스플레이 상에 표시된다.In addition, the plane and front images captured by the
더불어, 교육자는 단말장치(41)의 블록명령을 이용한 화분(15)의 토양습도 측정, 흡입팬(24) 및 토출팬(24')의 가동, 태양광조명(21e) 또는 LED 광원(22)의 점멸 등에 관한 제어 방법을 간단히 설명한 후 특정조건을 제시함으로써 학습자가 그 제시된 조건에 따라 블록명령을 입력하여 작동부(20) 기기를 제어하는 학습이 수행된다.In addition, the educator measures the soil humidity of the
여기서, 상기 특정조건의 예로는 경고등(23a)이 켜질때까지 저수조(23) 수위를 감소시키기, LED 광원(22)을 소정시간 점등 후 점멸하기, 흡입팬(24) 및 토출팬(24')의 가동 시간을 조정하기 등이 있다.Here, examples of the specific conditions include reducing the water level in the
상기 제어부(50)는 각 센서들(31, 32, 33, 34)로부터 수신된 측정값을 기초로 작동부(20) 기기를 제어한다.The
또한, 앞서 언급한 바와 같이 단말장치(41)을 통해 입력된 학습자의 명령을 수행하며, 카메라(27)의 영상자료와 센서들(31, 32, 33, 34)의 측정값을 단말장치(41)에 전송한다.In addition, as described above, the learner's command input through the
도 6은 단말장치를 통해 본 발명의 스마트팜 학습용 교구를 직접 제어 또는 관리하는 화면 구성을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a screen configuration for directly controlling or managing the teaching aid for smart farm learning of the present invention through a terminal device.
(a)는 아이디와 비밀번호를 입력하게 하는 로그인 화면이고, (b)는 메인화면으로서 장치상태, 성장사진, 장치설정 및 제어실습에 관한 메뉴가 나타나며, (c)는 상기 장치상태의 구체적인 화면으로서 온도 및 습도와 함께 각 센서 상태가 디스플레이되고, d)는 상기 장치설정의 구체적인 화면으로서 온도, 습도, 펌프, 순환팬(흡입팬), 환기팬(토출팬), LED조명을 설정할 수 있게 구성된다.(a) is a login screen for inputting an ID and password, (b) is a main screen, and menus related to device status, growth photos, device settings and control practice appear, (c) is a detailed screen of the device status Each sensor state is displayed together with temperature and humidity, and d) is a specific screen of the device setting, and it is possible to set temperature, humidity, pump, circulation fan (suction fan), ventilation fan (discharge fan), and LED lighting. .
상기 통신부(60)는 학습자가 원격으로 본 발명의 학습용 교구에 접속할 수 있도록 하는 구성으로서, 하우징본체(11)의 측면에 구비된 외부통신 접속단자를 통해 제어부(50)와 외부를 연결하여 학습자가 외부에서 제어부(50)로 제어신호를 전송할 수 있고 카메라(27)를 통해 외부에서도 식물의 성장 상태를 관찰할 수 있게 된다.The
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it should be understood that the scope of the present invention extends to those substantially equivalent to the embodiments of the present invention, Various modifications can be made by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention.
10: 하우징
11: 하우징본체 13: 트레이 15: 화분
20: 작동부
21: 태양광유닛 22: LED 광원 23: 저수조
24: 흡입팬 24': 토출팬 25: 펌프
26: 보조펌프 27: 카메라
30: 센서부
31: 온도센서 32: 제1습도센서 33: 제2습도센서
34: 저수량센서 35: 센서단자 36: 센서박스
40: 입출력부
41: 단말장치
50: 제어부
60: 통신부10: housing
11: housing body 13: tray 15: flowerpot
20: operation part
21: solar unit 22: LED light source 23: water tank
24: suction fan 24': discharge fan 25: pump
26: auxiliary pump 27: camera
30: sensor unit
31: temperature sensor 32: first humidity sensor 33: second humidity sensor
34: low water quantity sensor 35: sensor terminal 36: sensor box
40: input/output unit
41: terminal device
50: control unit
60: communication department
Claims (5)
상기 하우징본체(11) 상부에 구비되는 태양광유닛(21)과, 식물 성장에 필요한 광원을 제공하는 LED 광원(22)과, 상기 하우징본체(11) 벽체에 구비되는 저수조(23)와, 상기 하우징본체(11)의 외기 흡입과 내기 배출이 이루어지도록 하는 흡입팬(24) 및 토출팬(24')과, 급수관(30a)을 통해 각 화분(15)에 물을 공급하는 펌프(25)와, 상기 하우징본체(11) 내부에 구비되어 식물의 영상을 촬영하는 카메라(27)를 포함하는 작동부(20);
상기 하우징본체(11)의 내부 온도를 측정하는 온도센서(31), 상기 화분(15)의 토양습도를 측정하는 제1습도센서(32), 상기 하우징본체(11)의 내부 습도를 측정하는 제2습도센서(33), 상기 저수조(23)의 수위를 측정하는 저수량센서(34)를 포함하는 센서부(30);
스크래치 프로그램을 기반으로 한 관리 프로그램이 설치되는 단말장치(41)를 포함하는 입출력부(40); 및,
상기 온도센서(31), 제1습도센서(32), 제2습도센서(33), 저수량센서(34)로부터 측정값을 수신받아 이를 기초로 상기 태양광유닛(21), LED 광원(22), 흡입팬(24), 토출팬(24') 및 펌프(25)의 작동을 조절하는 제어부(50); 및
상기 하우징본체(11)의 측면에 구비된 외부통신 접속단자를 통해 상기 제어부(50)와 외부를 연결하는 통신부(60);
로 이루어지고,
상기 저수량센서(34)에 의해 저수조(23) 내부의 수위가 일정 이하가 되는 것으로 감지되면 이를 알리기 위한 경고등(23a)이 하우징본체(11) 외부에 구비되고, 상기 경고등(23a)의 정상적인 작동을 확인하기 위한 보조펌프(26)가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 학습용 교구.A housing body 11 having a box shape, a tray 13 provided on the bottom surface of the housing body 11, and a flowerpot 15 on which a plant to be observed is planted and disposed on the tray 13 a housing 10;
A photovoltaic unit 21 provided on the upper portion of the housing body 11, an LED light source 22 providing a light source necessary for plant growth, a water storage tank 23 provided on the wall of the housing body 11, and the A suction fan 24 and a discharge fan 24' for sucking in and discharging outside air of the housing body 11, and a pump 25 for supplying water to each flowerpot 15 through a water supply pipe 30a, and , which is provided inside the housing body 11 to take an image of a plant an operation unit 20 including a camera 27;
A temperature sensor 31 for measuring the internal temperature of the housing body 11, a first humidity sensor 32 for measuring the soil humidity of the flowerpot 15, a first humidity sensor for measuring the internal humidity of the housing body 11 2 humidity sensor 33, a sensor unit 30 including a water storage sensor 34 for measuring the water level of the water storage tank 23;
an input/output unit 40 including a terminal device 41 on which a management program based on a scratch program is installed; And,
Receive the measured values from the temperature sensor 31, the first humidity sensor 32, the second humidity sensor 33, and the water storage sensor 34, and based on this, the solar unit 21, the LED light source 22 , a control unit 50 for controlling the operation of the suction fan 24, the discharge fan 24' and the pump 25; and
a communication unit 60 for connecting the control unit 50 and the outside through an external communication connection terminal provided on a side surface of the housing body 11;
is made of,
When the water level inside the water storage tank 23 is detected by the water storage sensor 34 to be below a certain level, a warning light 23a is provided outside the housing body 11 to notify the normal operation of the warning light 23a. A teaching aid for smart farm learning, characterized in that the auxiliary pump 26 is additionally provided to confirm.
상기 태양광유닛(21)은 태양빛을 받아 전력을 생산하는 태양광패널(21a), 상기 태양광패널(21a)이 일정 기간 동안 생산된 전력량을 표시하는 전력표시장치(21b), 생산된 전력의 저장과 공급을 제어하는 전력제어장치(21c), 생산된 전력을 저장하는 전력저장장치(21d), 상기 전력저장장치(21d)로부터 전력을 제공받고 단말장치(41)의 블록명령에 따라 점등/점멸되는 태양광조명(21e)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트팜 학습용 교구.The method of claim 1,
The photovoltaic unit 21 includes a photovoltaic panel 21a for generating power by receiving sunlight, a power display device 21b for displaying the amount of power generated by the photovoltaic panel 21a for a certain period of time, and generated power The power control device 21c for controlling the storage and supply of power, the power storage device 21d for storing the generated power, the power storage device 21d receives power from the power storage device 21d and turns on according to the block command of the terminal device 41 / Smart farm learning teaching aid, characterized in that consisting of a flashing solar light (21e).
상기 하우징본체(11)의 일측 내벽에는 면경(27a)이 더 구비되고, 상기 면경(27a)에 인접한 화분(15)에는 측정자(27b)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 학습용 교구.The method of claim 1,
Smart farm learning teaching aid, characterized in that the inner wall of one side of the housing body (11) is further provided with a mirror (27a), and the pot (15) adjacent to the mirror (27a) is provided with a measurer (27b).
상기 면경(27a)에 스텝모터를 장착하여 면경(27a)의 회전 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 학습용 교구.The method of claim 4,
Smart farm learning teaching tool, characterized in that it is configured to automatically adjust the rotation angle of the mirror (27a) by mounting a step motor on the mirror (27a).
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