BÀI tập lớn học PHẦN IOT và ỨNG DỤNG tên đề tài hệ THỐNG tưới THÔNG MINH sử DỤNG IOT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN 1
----o0o----

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN IOT VÀ ỨNG DỤNG

TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG MINH SỬ DỤNG IOT

NHÓM: 16

Hà Nội, tháng 10 năm 2022


HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN 1
----o0o----

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN IOT VÀ ỨNG DỤNG

TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG MINH SỬ DỤNG IOT

Nhóm: 16

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tài Tuyên

Trưởng nhóm:
Dương Văn Duân

B19DCCN118

Thành viên:

1. Nguyễn Trung Anh

B19DCCN034

2. Vũ Minh Hiếu

B19DCCN262

3. Kim Huy Hoàng

B19DCCN274

Hà Nội, tháng 10 năm 2022


LỜI CẢM ƠN
Xuyên suốt quá trình học tập rèn luyện tại Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng,
chúng em ln nhận được sự giúp đỡ, hỗ trợ tận tình cùng những bài giảng tuyệt vời từ
các thầy cô giảng viên tại học viện. Em xin chân thành cảm ơn đến tất cả những giảng
viên trong trường đã dẫn dắt chúng em và cung cấp những kiến thức quan trọng về
chuyên môn, nghề nghiệp cũng như những đạo đức và tư cách cần có của một kỹ sư
ngành Cơng nghệ thông tin.
Em cũng xin gửi tới giảng viên Ts. Nguyễn Tài Tuyên lời cảm ơn sâu sắc nhất vì những
hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy trong quá trình làm bài, giúp chúng em có thể hồn
thành bài tập lớn lần này.
Dù đã chuẩn bị chỉn chu và cố gắng thực hiện bài báo cáo tốt nhất, thời gian có hạn cũng
như những hạn chế trong năng lực của bản thân khiến cho bài báo cáo không tránh khỏi
những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong có thể nhận được những đóng góp và ý kiến của các
thầy cơ giáo để hoàn thiện hơn bài tập lớn này.
Em xin chân thành cảm ơn!

i


LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan đề tài: “Hệ thống tưới thơng minh sử dụng IoT” do nhóm
16 nghiên cứu và thực hiện.
Chúng em đã kiểm tra dữ liệu theo quy định hiện hành.
Kết quả bài làm của đề tài “Hệ thống tưới thông minh sử dụng IoT” là trung thực
và không sao chép từ bất kỳ bài tập của nhóm khác.
Các tài liệu được sử dụng trong tiểu luận có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng.

Trưởng nhóm
Duân
Dương Văn Duân

ii


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................... ii
MỤC LỤC......................................................................................................................... iii
PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.........................................................................2
1. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG..................................................................................2
1.1.

Về lý thuyết:.......................................................................................................2

1.2.

Về thực nghiệm..................................................................................................2

1.3.

Nguyên lý hoạt động..........................................................................................3

2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG........................................................................................3
2.1.

Sơ đồ khối chức năng.........................................................................................3

2.2.

Sơ đồ chi tiết......................................................................................................3

2.3.

Lưu đồ thuật toán...............................................................................................5

2.4.

Code................................................................................................................... 6

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.........................................................................11
1. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM.....................................................................................11
1.1.

Kết quả mô phỏng...............................................................................................11

KẾT LUẬN...................................................................................................................... 12
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................13

iii


PHỤ LỤC.........................................................................................................................14

iv


PHẦN MỞ ĐẦU
Nền nông nghiệp nước ta hiện nay đã có bước phát triển nhưng vẫn chưa có nhiều ứng
dụng khoa học kỹ thuật áp dụng vào thực tế. Rất nhiều quy trình kỹ thuật trồng trọt, chăm
sóc được tiến hành một cách chủ quan, và không đảm bảo được đúng u cầu. Có thể nói
trong nơng học, ngồi những kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc thì tưới nước và tăng thời gian
quang hợp của cây là một trong các khâu quan trọng nhất của trồng trọt, để đảm bảo cây
sinh trưởng và phát triển bình thường, tưới đúng và tưới đủ theo yêu cầu nông học của
cây trồng sẽ không chịu sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt năng
suất và hiệu quả cao.
Hệ thống tưới nước tự động kết hợp theo dõi từ xa thông qua điện thoại là hệ thống thiết
bị phụ trợ tốt nhất đáp ứng theo nhu cầu sinh trưởng của cây trồng, đang được ứng dụng
rộng trên các nước đang phát triển. Hệ thống tưới nước tự động kết hợp theo dõi từ xa là
một hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động và chi phí nhân công, vốn đã được
phát triển ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam chỉ vài ba năm trở lại đây,
việc tận dụng hệ thống này mới trở thành xu hướng. Hệ thống tưới nước trên cũng trở nên
phổ biến hơn với người nông dân ở nông thơn cùng với q trình hiện đại hóa, cơng
nghiệp hóa nông thôn nhưng chưa dám mạnh dạng đưa vào sử dụng vì chi phí cao.

Nắm bắt được nhu cầu cấp thiết trên và mong muốn được góp chút cơng sức của mình
làm giảm bớt gánh nặng cho người làm nơng, nhóm quyết định chọn: “Xây dựng hệ thống
tưới tự động dựa trên độ ẩm đất và theo dõi từ xa thơng qua điện thoại”để làm đề tài báo
cáo của nhóm.

1


CHƯƠNG 1: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG
Về lý thuyết:
-

Đọc giá trị độ ẩm đất từ chân A0 của NodeMCU và hiển thị trên Blynk bằng chức
năng Value Display (V1) chuyển về giai đo %.

-

Cho phép tùy chỉnh 2 chế độ Auto/Manual thông qua chức năng Styled button
(V2).

-

Chế độ Auto:
o Cho phép đặt ngưỡng trên và dưới của độ ẩm thông qua chức năng Numeric
Input: (V3 – ngưỡng trên, V4 – ngưỡng dưới)
 Nếu độ ẩm cao hơn ngưỡng trên thì:
 Trên Blynk: bật LED vàng, gửi cảnh báo “độ ẩm cao” qua
chức năng Notification và hiển thị LCD “độ ẩm cao”.
 Trên NodeMCU: bật LED vàng, ngắt relay tắt máy bơm.

 Nếu độ ẩm thấp hơn ngưỡng dưới thì:
 Trên Blynk: bật LED đỏ, gửi cảnh báo “độ ẩm thấp”, LCD
“đang tưới nước”.
 Trên NodeMCU: bật LED đỏ, đóng relay để mở máy bơm
 Nếu độ ẩm trong ngưỡng thì:
 Trên Blynk: bật LED xanh, LCD “độ ẩm BT”
 Trên NodeMCU: bật LED xanh, đóng relay để tắt máy bơm

-

Chế độ Manual:
o Sử dụng nút nhấn (button V9) trên Blynk app để điều khiển đóng ngắt relay.

Về thực nghiệm

2


Chạy thành công hệ thống tưới nước dựa trên độ ẩm đất và theo dõi từ xa trên ứng
dụng.
Nguyên lý hoạt động
1.1.1. Mode Auto
Cảm biến thu tín hiệu độ ẩm và chân A0 của NodeMCU  Hiển thị trên Blynk
thông qua Value Display (V1). Sau đó gửi tín hiệu về NodeMCU để thực thi các
lệnh đã ràng buộc.
1.1.2. Mode Manual
-

Điều khiển đóng tắt relay thơng qua Blynk app bằng button (V9).

-

Bật: xuất tín hiệu HIGH về chân D2 trên NodeMCU để đóng relay mở máy bơm.

-

Tắt: xuất tín hiệu LOW về chân D2 trên NodeMCU để đóng relay tắt máy bơm.

2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG
Sơ đồ khối chức năng

Sơ đồ chi tiết

3


Bảng mạch thực tế
4


Sơ đồ bảng mạch
Lưu đồ thuật toán

5


Code
-

Đầu tiên sử dụng Arduino để lập trình và Blynk để tạo hệ thống ảo và đẩy dữ liệu

lên, sau đó kết nối với module NodeMCU ESP8266X để thu về tín hiệu và thực thi
các lệnh đã ràng buộc.

2.1.1. Thiết lập kết nối và khai báo các biến

6


2.1.2. Thiết lập điều khiển và giao tiếp giữa Blynk app với NodeMCU

7


2.1.3. Chạy chương trình và các điều kiện ràng buộc

8


9


10


CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM
1.1.

Kết quả mô phỏng

11


KẾT LUẬN

12


DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

13


PHỤ LỤC

14