Realizzazione di un prototipo di micro fluorimetro per applicazioni nell'agricoltura di precisione

L'obiettivo del lavoro di tesi è stato quello di progettare un prototipo di fluorimetro, che partisse dall'analisi di quelli già in commercio, ma che potesse essere applicato stabilmente sulle foglie di piante da frutto garantendo un funzionamento autonomo. In prima analisi è stato studiato il processo di fotosintesi e i risultati derivanti. Tra questi vi è la fluorescenza cioè una radiazione nel range infrarosso emessa dalla foglia che fornisce diverse informazioni della pianta. Successivamente è stata effettuata la scelta della tecnica di eccitazione fluorometrica modulata (Pulse Amplitude Modulated) e di conseguenza è stato effettuato uno studio della sorgente luminosa LED più adatta e del circuito di modulazione della luminosità. Sono state valutate diverse configurazioni per avere maggiore flessibilità in fase di test. I circuiti sono stati quindi testati in SPICE con i modelli dei componenti scelti e poi si è passati alla realizzazione delle PCB. Per regolare il LED con segnale PWM e per rilevare i valori in tensione della fluorescenza provenienti dal fotodiodo è stato realizzato un codice in Arduino. Infine sono stati effettuati i test sia in laboratorio per controllare la corretta funzionalità dei circuiti, che su una pianta di limone per confrontare i risultati ottenuti con quelli teorici. I dati ottenuti hanno portato ad escludere sorgenti luminose con radiazioni nell'infrarosso, infatti con una fonte di LED blu sono stati riscontrati valori più in linea. Inoltre è stata fatta una valutazione anche sulla tecnica di modulazione, definita inadatta senza un filtraggio, a causa della grande velocità di reazione delle piante alle eccitazioni.