Projeto para o Desafio de Inovação 3M, FEBRACE, Mostra Paulista de Engenharia (MOP) e Mostra Nacional de Robótica - 2014
Área de Ciências Agrárias - Biologia
Aluno responsável: Vitor Coutinho.
29/06/2014 - 9 dias, primeira repetição - estímulo
Resultado final
27/06/2014 - 7 dias, primeira repetição
25/06/2014
Resultado da primeira repetição
Pauta da reunião dia 09/06/2014
- Separação e pesagem das sementes - 6 gramas por cada 25 sementes
- Teste de programação completa, já com a redução do programa
- Ajustes finais na metodologia, correções: 16 repetições de 25 sementes - 400 sementes por tratamento - (BRASIL, 2014), usar 2 vezes o peso da semente de umidade para germinação (BRASIL, 2014), usaremos 2 camadas de papel absorvente para germinação, distância de 2 sementes de espaçamento entre as sementes (BRASIL, 2014), verificação da temperatura máxima e mínima - 20º a 30ºC (BRASIL, 2014), a não necessidade de luz para a germinação, revisão do cronograma do nosso projeto.
- Início dos testes
Fotos da arrumação das sementes no germinador
Problemas encontrados: durante o teste em casa usando a USB do computador como fonte de alimentação do Arduino, o computador queimou atrasando em 2 dias o projeto. As sementes foram descartadas e o processo será reiniciado.
Pauta da reunião dia 02/06/14
- Montagem das estufas de germinação de sementes
- Teste de programação
Pauta de reunião dia 19/05/14
teste dos sensores de umidade e temperatura DHT11
29/06/2014 - 9 dias, primeira repetição - estímulo
Resultado final
27/06/2014 - 7 dias, primeira repetição
25/06/2014
Resultado da primeira repetição
Pauta da reunião dia 09/06/2014
- Separação e pesagem das sementes - 6 gramas por cada 25 sementes
- Teste de programação completa, já com a redução do programa
- Ajustes finais na metodologia, correções: 16 repetições de 25 sementes - 400 sementes por tratamento - (BRASIL, 2014), usar 2 vezes o peso da semente de umidade para germinação (BRASIL, 2014), usaremos 2 camadas de papel absorvente para germinação, distância de 2 sementes de espaçamento entre as sementes (BRASIL, 2014), verificação da temperatura máxima e mínima - 20º a 30ºC (BRASIL, 2014), a não necessidade de luz para a germinação, revisão do cronograma do nosso projeto.
- Início dos testes
Fotos da arrumação das sementes no germinador
Pauta da reunião dia 02/06/14
- Montagem das estufas de germinação de sementes
- Teste de programação
Após a montagem fizemos o primeiro teste de sensores. Os sensores funcionaram corretamente. Depois testamos os buzzers, um de cada vez, e tudo funcionou. Quando testamos os buzzers juntos o primeiro problema: os buzzers não funcionavam juntos. Tivemos que alterar na programação, inserindo um comando noTone após cada linha de tone e, assim resolvemos o problema.
Segundo problema: quando executamos o programa todo, no momento de gravar, descobrimos que a quantidade de memória disponível no Arduino Uno era insuficiente para o programa (32.320 bytes). Começamos retirando linhas desnecessárias (delay), o que não deu certo. Tentamos de outras formas reduzir o programa mas sem sucesso. Mudamos então o procedimento, removendo as linhas de inibição e fazendo 2 estufas de estímulo, uma de ruído branco e uma de controle. Faremos 8 repetições de estímulo e depois, 8 repetições de inibição. Assim reduzimos o programa para 25 kb.
Pauta de reunião dia 19/05/14
teste dos sensores de umidade e temperatura DHT11
Desenvolvimento da câmara de germinação de sementes
Montagem da câmara de germinação com areia no fundo
Desenvolvimento da programação do arduino-sensores e frequências que serão ultilizadas
#include <DHT11.h>
/* Programa desenvolvido pela equipe Pequenos Cientistas para o controle de 4 sensores de umidade e temperatura, 3 buzzers, led´s
para o estudo do efeito do som audível sobre a germinação de sementes
A configuração para leitura dos sensores está programada para ser feita a cada hora
*/
int branco= random (20, 20000); // função que irá gerar o ruído branco através de frequencias aleatórias na faixa de som audível
//controle dos pinos de entrada do sensor de umidade e temperatura DHT11
int pin1 = 3;
int pin2 = 4;
int pin3 = 5;
int pin4 = 6;
//Acionamento dos pinos para leitura do sensor DHT11
DHT11 estufa_est(pin1);
DHT11 estufa_ini(pin2);
DHT11 estufa_branco(pin3);
DHT11 estufa_controle(pin4);
//Variáveis que armazenam a leitura dos sensores
float temp1, umid1;
float temp2, umid2;
float temp3, umid3;
float temp4, umid4;
// controle do tempo de execução do som
int tempo;
void setup(){
//Controle do som
pinMode (7,OUTPUT); //frequências de estímulo
pinMode (8,OUTPUT); // frequências de inibição
pinMode (9,OUTPUT); // ruído branco
// Inicia a comunicação pela porta serial
Serial.begin (9600);
}
void loop(){
tempo=0;
// leitura da umidade e temperatura da estufa de estímulo
int estufa1 = estufa_est.read (temp1, umid1);
Serial.println("Estufa estímulo");
Serial.print("Umidade = ");
Serial.print(temp1);
Serial.print(" % ");
Serial.print("Temperatura = ");
Serial.print(umid1);
Serial.println(" Celsius ");
// leitura da umidade e temperatura da estufa de inibição
int estufa2 = estufa_ini.read (temp2, umid2);
Serial.println("Estufa inibição");
Serial.print("Umidade = ");
Serial.print(temp2);
Serial.print(" % ");
Serial.print("Temperatura = ");
Serial.print(umid2);
Serial.println(" Celsius ");
// leitura da umidade e temperatura da estufa de ruído branco
int estufa3 = estufa_branco.read (temp3, umid3);
Serial.println("Estufa Branco");
Serial.print("Umidade = ");
Serial.print(temp3);
Serial.print(" % ");
Serial.print("Temperatura = ");
Serial.print(umid3);
Serial.println(" Celsius ");
// leitura da umidade e temperatura da estufa de controle
int estufa4 = estufa_est.read (temp4, umid4);
Serial.println("Estufa Controle");
Serial.print("Umidade = ");
Serial.print(temp4);
Serial.print(" % ");
Serial.print("Temperatura = ");
Serial.print(umid4);
Serial.println(" Celsius ");
//Início do controle de som aplicado as estufas
do {
//copiar as frequências dos aminoácidos aqui
tone (7, 475); //frequência de estímulo
tone (8, 330); //frequência de inibição
tone (9, branco);//ruído branco
delay (1);//intervalo de tempo entre o próximo aminoácido
tempo++;
}while(tempo=8571); //corresponde a uma hora em milissegundos = 60 min x 60 seg x 1000 milissegundos dividido pelo número de aminácidos = 420- Não mexer aqui
}
//fim do programa
Pauta de reunião 14/04/14
Resumo do procedimento
Número de
sementes por tratamento: 160
Varáveis de
monitoramento: Temperatura, umidade relativa e luminosidade.
Variável
de teste: Frequências de som aplicado às sementes.
Tratamento
|
Descrição do teste
|
Observações
|
Controle
|
Não receberá som
|
|
1
|
Ruído branco
|
Aplicação contínua
|
2
|
Som de estímulo
|
Aplicação contínua
|
3
|
Som de inibição
|
Aplicação contínua
|
CRONOGRAMA
MÊS
|
ATIVIDADE
|
RESPONSÁVEL
|
Abril
|
Pesquisa: revisão bibliográfica
Escrever o projeto: parte biológica,
procedimento
: parte
eletrônica
Construção das câmaras
Instalação do sistema eletrônico
Programação do Arduino
Realização de pré-teste de germinação
|
Vitor
Vitor
Marcelo
Vitor
Marcelo
Marcelo
Vitor
|
Maio
|
1º lote de teste – 40 sementes por teste,
lotes de 10 sementes por semana, 4 repetições
|
Vitor
|
Junho
|
2º lote de teste – 40 sementes por teste,
lotes de 10 sementes por semana, 4 repetições
|
Vitor
|
Julho
|
3º lote de teste – 40 sementes por teste,
lotes de 10 sementes por semana, 4 repetições
|
Vitor
|
Agosto
|
Vitor
|
|
Setembro
|
Análise dos dados obtidos e interpretação dos
resultados
|
Vitor e Marcelo
|
Outubro
|
Conclusão do projeto e elaboração do relatório
final
|
Vitor e Marcelo
|
Novembro
|
Envio dos resultados para Feiras, participação
na Desafio de Inovação 3M
|
Vitor e Marcelo
|
LISTA
DE MATERIAIS E CUSTO
Custo
estimado
|
||||
Materiais
|
Robocore
|
Lab. Garagem
|
Webtronico
|
|
Sementes de feijão
|
0,00
|
-
|
-
|
-
|
4 garrafas PET de 3,3 litros
|
0,00
|
-
|
-
|
-
|
4 garrafas PET de 1,5 litros
|
0,00
|
-
|
-
|
-
|
Isopor (isolante acústico)
|
3,00
|
-
|
-
|
-
|
1 kg de areia
|
5,00
|
-
|
-
|
-
|
1 caixa de papel filtro
|
2,50
|
-
|
-
|
-
|
4 placas de petri ou tampas de plástico
|
7,00
|
-
|
-
|
-
|
1 Arduino UNO
|
68,00
|
59,00
|
75,00
|
68,00
|
4 sensores de temperatura e umidade DHT11
|
80,00
|
100,00
|
100,00
|
80,00
|
Opção: LM35, sensores de umidade com gesso
|
25,00
15,00
|
24,00
15,00
|
24,00
15,00
|
25,00
15,00
|
Sensor de luminosidade (LDR)
|
13,00
|
20,00
|
64,00
|
13,00
|
4 Display de LCD para Arduino
|
80,00
|
120,00
|
120,00
|
80,00
|
Frete
|
20,00
|
25,00
|
25,00
|
20,00
|
Laptop
|
0,00
|
-
|
-
|
-
|
TOTAL
|
318,50
|
363,00
|
423,00
|
301,00
|
BIBLIOGRAFIA
DUARTE,
J. B. Princípios sobre delineamento em experimentação agrícola, [S.I]: UFG,
disponível on-line em: http://www.agro.ufg.br/uploads/68/original_exp_design.PDF, acesso em: 05/04/2013.
PETRAGLIA,
M. S.; FERREIRA, G.; DELACHIAVE, M. E. A. Estudo sobre a ação de sequências
sonoras na germinação de sementes de Phaseolus vulgaris.
Botucatu: UNESP, 2008, 16 p. (Mimeografado).
GIAMUNDO,
E. C.; SANTANA F. A. & CARVALHO, W. Efeitos do Som sobre a Germinação de
Sementes de Tremoço Branco (Lupinus albus L); [S.I.]: ouvirativo, disponível on-line em: http://www.ouvirativo.com.br/mp7/pdf/tx_co_
erika.pdf, acesso em: 14/04/2014.
OKUNO,
E.; CALDAS, I. L.; CHOW, C. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas. São
Paulo: Harper & Row do Brasil, 1982.
NAKAGAWA,
J. Testes de vigor baseados na avaliação das plântulas. In: VIEIRA, R. D.;
CARVALHO, N. M. (Orgs.). Testes de vigor em sementes. Jaboticabal: FUNEP, 1994.
p. 49-86.
RAVEN,
P.H., EVERT, R.F. & CURTIS, H. Biologia Vegetal, 2ª. ed. Coord. Trad.
Patricia Lydie Voeux, Irene Rizzini, C. T. Rizzini, Vera L. B. de Souza e
Beatriz Rizzini. Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1978.
BRASIL, Ministério da Agricultura Pecuária e
Abastecimento. Regras para análise de sementes. [S.I.]: Agricultura, disponível
on-line: http://www.agricultura.gov.br/arq_editor/file/2946_regras_analise__sementes.pdf, acesso em: 14/04/2014.
Pauta de reunião 31/03/14
Responsabilidades
Alan- Orientador
Vitor: Revisão bibliográfica; Elaboração do projeto; Necessidade
de material e montagem; Monitoramento de variáveis.
Vitor e Marcelo: Analise e estatística; Conclusão.
Elaboração do Procedimento
-Descrever variáveis de estudo ambientais(fonte livro Raven);
-Controle: Temperatura, umidade relativa, oxigênio;
-Quais podemos monitorar:temperatura e umidade,luminosidade(LDR);
-Teste: som aplicável as sementes;
-Tratamentos:
T0-Controle sem som;
T1-Ruído Branco- especificar
T2- Estimulo – Ruído da enzima
T3- Inibição – Ruído inibir a enzima
-Tempo de aplicação do som: Continuo
Montagem da câmara de germinação
-em relação às câmaras – Teste 1 – Laboratório (germinação= saída
radícula 2mm) (fonte artigo NAKAGAWA)
Teste 2 – Em campo (Germinado= aparecimento do hipocótilo)
2.1 – som antes;
2.2- som contínuo.
Metodologia
1° estímulo, ruído branco,controle. 16 vezes de 25 sementes total de 400 sementes por tratamento.
Em vez de enrolar as sementes no papel, vamos colocar as sementes sobre o papel, com espaçamento de 2 sementes, adicionaremos 2 vezes a massa das sementes de água.
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