Panello di controllo

Panoramica

Questa serra automatizzata è un progetto embedded sviluppato per riprodurre, su scala prototipale, alcuni elementi di un sistema di controllo per una serra industriale. Il sistema combina due microcontrollori Microchip PIC16F887 e PIC16F88, schede elettroniche progettate e realizzate appositamente, sensori di temperatura e attuatori per la ventilazione e il movimento dell'asta d'irrigazione.

Il progetto comprende sia la parte software — firmware dei microcontrollori — sia la parte hardware: schemi elettrici, progettazione delle PCB e integrazione dei componenti. Il repository raccoglie il materiale tecnico disponibile e offre una base per documentare il funzionamento del sistema e le successive evoluzioni.

Stato del progetto: il sistema di base è stato realizzato. È in progetto un'evoluzione con funzionalità IoT e soluzioni di comunicazione più strutturate. Le funzionalità future sono indicate come tali e non come già implementate.

Galleria del progetto

Aggiungi le fotografie reali del progetto nella cartella documentazione/immagini/, usando i nomi indicati qui sotto. Le immagini verranno visualizzate direttamente nella pagina GitHub. Sono particolarmente utili una foto della serra completa, una foto per ciascuna PCB e un'immagine del layout in KiCad.

Vista complessiva del prototipo

Panello di controllo	Scheda per il controllo del motore
Progettazione elettronica in KiCad

Funzionalità e componenti

Il prototipo comprende i seguenti elementi, realizzati o integrati nel sistema:

I maggiori dettagli riguardo i sensori e degli altri componenti possono essere consultati negli schemi elettrici e nei datasheet presenti nel repository.

Architettura del sistema

Il sistema adotta una struttura composta da un controllore principale e da una scheda periferica dedicata al motore. I due PIC non utilizzano un protocollo seriale standard per comunicare: lo scambio di comandi avviene tramite semplici segnali digitali, interpretati come livello logico alto o basso.

Il diagramma è una rappresentazione concettuale dell'architettura descritta. Per i collegamenti elettrici dettagliati fanno fede gli schemi del progetto.

Schede elettroniche e PCB

La parte hardware è stata progettata e realizzata nell'ambito del progetto, non assemblata esclusivamente usando moduli già pronti. Il repository include i materiali di progettazione elettronica sviluppati con KiCad.

La documentazione hardware è utile per:

• consultare gli schemi elettrici;
• esaminare il layout delle PCB;
• identificare i componenti e i relativi collegamenti;
• comprendere la separazione tra controllore principale e scheda periferica.

Quando possibile, è consigliato affiancare ai file sorgente di KiCad anche esportazioni PDF degli schemi, immagini del layout e fotografie delle schede fisiche assemblate.

Firmware

Il firmware è organizzato in base al ruolo dei due microcontrollori:

• Controllore principale — PIC16F887: gestisce la logica centrale del sistema e interagisce con i sensori e gli attuatori previsti dall'architettura.
• Controllore periferico — PIC16F88: è dedicato al controllo del motore DC da 12 V tramite il ponte h L298N e riceve comandi dal controllore principale tramite segnali digitali.

I sorgenti sono disponibili nella cartella firmware/. Le istruzioni di compilazione e programmazione devono fare riferimento ai file di progetto e alla toolchain effettivamente utilizzata per il firmware, nonché MPLAB IDE v6.20.

Nota sulla comunicazione: il collegamento tra i due microcontrollori è realizzato tramite livelli logici digitali. Non è implementato, nella versione descritta, un protocollo come UART, SPI o I²C.

Struttura del repository

Serra/
├── README.md
├── Firmware/          # Sorgenti dei firmware
├── Schemi/            # Schemi elettrici e progetti PCB (KiCad)
└── Documentazione/    # Relazione tecnica, datasheet e materiali di supporto

Questa è la struttura logica del progetto: alcuni nomi o sottopercorsi possono variare in base all'organizzazione effettiva dei file nel repository.

Documentazione tecnica

Nel repository sono raccolti diversi tipi di materiale tecnico:

• Relazione tecnica PDF: descrizione formale del progetto, delle scelte progettuali e dei problemi riscontrati.
• Schemi e PCB KiCad: sorgenti editabili della progettazione elettronica.
• Datasheet: documentazione dei produttori per consultare caratteristiche elettriche, pinout, limiti operativi e modalità d'impiego dei componenti.
• Firmware: codice dei microcontrollori impiegati nel prototipo.

Per facilitare la consultazione, è consigliato mantenere i datasheet raggruppati in una cartella dedicata e creare un piccolo indice con sigla del componente, funzione nel progetto e nome del relativo PDF.

Sviluppi futuri

Il progetto è in evoluzione. Le direzioni di sviluppo considerate comprendono:

• integrazione di funzionalità IoT per il monitoraggio del sistema;
• impiego di protocolli di comunicazione più strutturati per la raccolta e la gestione dei dati dei sensori;
• ampliamento della documentazione e miglioramento della diagnostica;

Questi punti rappresentano obiettivi di sviluppo e non vanno intesi come funzionalità già presenti nella versione attuale.

Autore e contatti

Progetto sviluppato da William Landolfi.

• GitHub: @icewolf132
• Repository: github.com/icewolf132/Serra