thiet ke he thong tuoi tieu tu dong khoa luan tot nghiep khoa cong nghe dien

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (16.84 MB, 76 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN </b>

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: </b>

<b> SINH VIÊN: HUỲNH QUỐC CƯỜNG MSSV: 15088511 </b>

<b> NGÔ PHÚC ĐẠT MSSV: 15092231 NGUYỄN DUY BÌNH MSSV: 15094241 NGÔ QUANG HẠ MSSV: 15088991 </b>

<b> LỚP: DHDKTD11C </b>

<b> GVHD: THS.VŨ ĐỨC VẠN </b>

TP.HCM, THÁNG …..NĂM 2019

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dien

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU TỰ ĐỘNG DỰA VÀO NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM CÓ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA WIFI

<b>3. Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu) </b>

- Đọc nhiệt độ, độ ẩm từ cảm biến => Hiển thị lên app và web

- Đóng cắt và giám sát relay theo các chế độ: cầm tay, thơng minh, qua wifi - Tính toán vẽ sơ đồ mạch điện và thiết kế tủ cung cấp

- Hoàn thành báo cáo + chi tiết các bản vẽ thiết kế - Viết chương trình điều khiển và giám sát hệ thống - Hồn thành mơ hình điều khiển bằng thực nghiệm

<b>Giảng viên hướng dẫn </b> <i>Tp. HCM, ngày tháng năm 2019 Sinh viên </i>

<b>Trưởng bộ môn </b>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp là giai đoạn quan trọng nhất trong quãng đời mỗi sinh viên. Khóa luận tốt nghiệp là tiền đề nhằm trang bị cho chúng em những kĩ năng nghiên cứu, những kiến thức thực tiễn quý báu trước khi lập nghiệp.

Trước hết, chúng em xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô trong bộ môn Điều khiển tự động đã tận tình chỉ dạy và trang bị cho chúng em những kiến thức cần thiết trong suốt thời gian ngồi trên giảng đường làm nền tảng cho việc thực hiện khóa luận. Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Vũ Đức Vạn - Giảng viên Khoa Công Nghệ Điện - Trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian nghiên cứu thực hiện khóa luận này. Đây là những góp ý hết sức q báu khơng chỉ trong suốt q trình thực hiện khóa luận mà cịn là hành trang để chúng em tiếp bước trong quá trình học tập và lập nghiệp sắp tới.

Chúng con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ba mẹ, các thành viên trong gia đình. Những người ln ln ở bên cạnh động viên, khuyến khích và hỗ trợ tối đa cho việc học tập của chúng con.

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn!

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ... ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN... iii

1.3. Khái niệm, ý nghĩa của hệ thống tưới tiêu tự động ... 2

1.4. Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới ... 3

1.5. Thiết kế hệ thống tưới ... 3

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH ... 6

2.1 Sơ đồ khối của hệ thống ... 6

2.2 Giới thiệu về Module Wifi ESP8266 ... 7

2.2.1 Tính năng đặc điểm ... 7

2.2.2 Thơng số ... 8

2.2.3 Mô tả chân của ESP8266 ... 9

2.3. Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE. ... 12

2.3.1 Cài đặt Arduino IDE ... 12

2.3.2. Cài đặt Driver ... 132.3.3 Giao diện chính và những thao tác cơ bản trên ứng dụng Arduino IDE 13123docz.net - File bi loi xin lienhe:

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.4.1 Cảm biến DHT11 và chuẩn dữ liệu OneWire ... 18

2.4.2 Thông số kỹ thuật của DHT11 ... 19

2.5. Cảm biến độ ẩm đất ... 23

2.6. Relay. ... 27

2.7. Mạch nguồn ... 29

2.7.1 Mạch nguồn chuyển từ 220VAC xuống 12VDC ... 29

2.7.2 Mạch nguồn chuyển từ 12V sang 5V ... 30

2.8 Sơ đồ thiết kế chi tiết ... 32

2.9 Mạch Node MCU ESP12 ... 36

2.10 Lưu đồ giải thuật ... 40

CHƯƠNG 3: CÁC ĐỊNH NGHĨA WEB VÀ CHƯƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH ... 45

3.1 Khái niệm về web server ... 45

4.2 Những khó khăn đi thực hiện đề tài ... 65

4.3 Những hạn chế khi thực hiện đề tài ... 65123docz.net - File bi loi xin lienhe: <small>762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 66

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>DANH MỤC CÁC HÌNH </b>

Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống ... 6

Hình 2.2 Module Wifi Esp8266 ... 7

Hình 2.3 Sơ đồ liệt kê chân của Esp8266 ... 9

Hình 2.4 Chi tiết chân Esp8266 ... 11

Hình 2.5 Trang chủ phần mềm Arduino IDE ... 12

Hình 2.6 Giao diện chính của Ảduino ... 13

Hình 2.7 Thêm đường link thư viện cho Esp8266 ... 14

Hình 2..8 Cài đặt Esp8266 kết nối với laptop ... 15

Hình 2.9 Cài đặt Esp8266 kết nối với laptop ... 16

Hình 2.10 Giao diện khi chương trình khơng lỗi ... 17

Hình 2.11 Cảm biến nhiệt độ DHT11 ... 18

Hình 2.12 Các mặt của DHT11 ... 19

Hình 2.13 Cấu tạo bên trong DHT11 ... 20

Hình 2.14 Cấu tạo các lớp của DHT11 ... 21

Hình 2.15 Điện trở nhiệt 5D-11 ... 22

Hình 2.16 Sơ đồ chân module chuyển đổi của DHT11 ... 23

Hình 2.17 Cảm biến độ ẩm đất ... 23

Hình 2.18 Module chuyển đổi ... 24

Hình 2.19 Sơ đồ cảm biến độ ẩm đất nối với module chuyển đổi ... 25

Hình 2.20 Mạch module chuyển đổi ... 26

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Hình 2.34 Lớp thứ hai của mạc thiết kế Altium ... 36

Hình 2.35 Mạch Node MCU Esp8266 ... 36

Hình 3.2 Truyền dữ liệu MQTT qua các client………..42

Hình 3.3 Kết nối và gửi data……….………..44

Hình 3.4 Kiến trúc phân cấp của NTP...………..…45

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>DANH MỤC CÁC BẢNG </b>

Bảng 2.1 Thông số module Esp8266 ... 8

Bảng 2.2 Tên chân và chức năng từng chân của Esp8266 ... 9

Bảng 2.3 Thông số chân của DHT11 ... 20

Bảng 2.4 Thông số chân module chuyển đổi ... 24<small>762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU TỰ ĐỘNG TRONG NƠNG NGHIỆP. </b>

<b>1.1 Tính cấp thiết của đề tài </b>

Nền nông nghiệp của nước ta là nền nông nghiệp vẫn cịn lạc hậu cũng như chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật được áp dụng vào thực tế. Rất nhiều quy trình kĩ 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 kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc thì tưới nước là một trong các khâu quan trọng nhất trong 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 sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt năng suất, hiệu quả cao.

Mặt khác hiện nay nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa các thiết bị máy móc tự động được đưa vào phục vụ thay thế sức lao động của con người. Vì vậy thiết bị tưới đang được nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đưa vào thực tiễn ngày được áp dụng càng nhiều. Thiết bị tưới cũng rất đa dạng về chủng loại (vòi phun mưa, phun sương, vịi nhỏ giọt bù áp, vịi khơng bù áp, dây tưới nhỏ giọt ) có thơng số khác nhau phục vụ cho các loại cây khác nhau được chế tạo từ nhiều nước như Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc,… sẽ rất thuận tiện cho người sử dụng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình. Việc tính tốn để lựa chọn thiết bị hệ thống tưới đáp ứng được nhu cầu tưới theo nông học cây trồng và phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho hiệu quả cao là việc cần thiết cho việc phát triển trên diện rộng của hệ thống tưới này. Hệ thống tưới phun đáp ứng độ ẩm gốc, độ ẩm lá và khơng khí cho cây trồng phát triển tốt, hệ thống tiết kiệm nước 2 tạo điều kiện cho cây trồng hấp thu dinh dưỡng không gây rửa trôi, thối hóa đất, khơng gây ơ nhiễm mơi trường. Hệ thống tưới nước tự động có thể kết hợp với bón phân, phun thuốc hóa học. Hơn thế nữa, với việc thiết kế một hệ thống tưới cây tự động sẽ giúp cho con người không phải tưới cây, không phải tốn chi phí nhân cơng tưới nước cũng như giám sát thời gian tưới cây. Với hệ thống này, việc tưới cây sẽ là tự động tùy theo nhiệt <small>762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

độ thời tiết nắng hay mưa, độ ẩm cao hay thấp, mùa nào trong năm… Tất cả các điều kiện đó sẽ được đưa vào hệ thống tính tốn và đưa ra thời gian chính xác để bơm nước. Người lao động sẽ không cần phải quan tâm đến việc tưới cây, cây sẽ được sinh trưởng và phát triển tốt hơn nhờ việc tưới cây phù hợp và chính xác hơn.

Ở Việt Nam chúng ta, với thế mạnh về điều kiện tự nhiên như đất đai, thời tiết thích hợp cho việc phát triển nơng nghiệp. Trong đó mơ hình tưới tiêu tự động là một ví dụ cụ thể trong nền nông nghiệp. Tuy nhiên việc phải túc trực bên cạnh các vườn cây, vươn rau để chăm sóc, tưới nước, theo dõi tình hình phát triển của chúng sẽ khiến người dân mất rất nhiều thời gian và công sức.

Thứ hai, công nghệ điều khiển từ xa bây giờ đã được tăng cường bởi sự chuyên dụng của thiết bị di động như điện thoại thông minh. Việc điều khiển tự động khơng cịn giới hạn bởi khoảng cách. Chủ nhà có thể dễ dàng điều khiển hệ thống qua điện thoại có kết nối với internet, wifi hoặc 3G.

Với tất cả những lý do trình bày ở trên, nhóm chúng em quyết định nghiên cứu, ứng dụng thiết bị công nghệ vào mơ hình trồng cây, giúp nó hoạt động tự động dựa trên nhiệt độ, độ ẩm của môi trường. Nhằm giúp người dân tiết kiệm được thời gian đi lại, công sức chăm sóc và chi phí th nhân cơng.

<b>1.3. Khái niệm, ý nghĩa của hệ thống tưới tiêu tự động </b>

<b>Khái niệm: Hệ thống tưới tiêu tự động là một hệ thống các thiết bị tưới có thể tự </b>

động tưới cây theo đúng giờ và lưu lượng yêu cầu. Tưới tự động là hình thức tưới cung cấp nước một cách tự động hóa cho cây trồng. Hệ thống tưới được tự động bằng một hệ thống điều khiển bằng các mạch điện tử với các thiết bị cảm biến nhiệt, cảm biến độ ẩm của đất để có thể lên lịch tưới một cách tự động hoặc do người dùng lên lịch tưới.

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Tiết kiệm thời gian: một hệ thống tưới tiêu tự động sẽ giúp bạn chăm sóc cho vườn rau của mình, giúp bạn có nhiều thời gian hơn để thực hiện những cơng việc khác.

Tiết kiệm chi phí cho nguồn nhân công so với việc thực hiện tưới tiêu bằng thủ công.

<b>1.4. Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới </b>

Để thiết kế hệ thống tưới nước cho cây trồng, cần quan tâm đến các vấn đề sau: – Hình dạng vùng tưới.

– Diện tích vùng tưới.

– Số cây cần cung cấp nước tưới

– Nhu cầu nước của loại cây trồng/đơn vị thời gian (lít/ngày). – Địa hình khu tưới.

Để xác định hình dáng, diện tích vùng tưới, khơng có cách nào khác hơn là phải đo đạc. Khoảng cách giữ các cây cũng là yếu tố tạo nên chất lượng yêu cầu đề ra. Khoảng cách cũng tạo ra sự chênh lệch lượng nước tới nếu không đều chênh lệch cũng cao tạo sản phẩm kém. Với diện tích to quy hoạch lớn chúng ta nên đo chính xác vừa đủ với lưu lượng nước chúng ta cần tưới phù hợp với công suất bơm.

<b>1.5. Thiết kế hệ thống tưới </b>

a. Xác định lần tưới nhu cầu nước/lần tưới và khả năng cung cấp nước

Tùy thuộc loại cây trồng, ta xác định lần tưới và nhu cầu nước cho mỗi lần tưới. Số lần tưới phụ thuộc vào đặc tính của lồi cây trồng và khả năng giữa ẩm của đất. Ta chỉ cần tính tốn gần đúng thơng số về lần tưới dùng để tính tốn nguồn nước.

Trong sản xuất, sẽ dựa vào thực tế đất đai, thời tiết để điều chỉnh số lần tưới cho phù hợp. Nhu cầu nước/lần tưới là thông số quan trọng để tính tốn, thiết kế hệ thống tưới và tính tốn nguồn nước. Chun ngành thủy lợi có bảng tra nhu cầu nước cho các loại cây trồng/vụ hoặc ngày hoặc có thể tra nghiên cứu trên mạng; tuy nhiên, người trồng cũng <small>762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

có nhiều kinh nghiệm thực tế để xác định nhu cầu nước tưới cho mỗi loại cây trồng. Trong thực tế, nhu cầu nước của cây trồng ít hơn nhiều so với lượng nước ta cung cấp, do vậy mà lượng nước tưới tùy thuộc vào phương pháp tưới. Thông thường nhu cầu nước tưới cho một cây cần tưới giao động từ 5-10 lít (tưới nhỏ giọt); 15-20 lít (tưới phun tia) 30 đến 40 lít nước (tưới rãnh, tưới phun mưa). Từ đó xác định được nhu cầu nước của cây cho mỗi lần tưới, số lần tưới/tháng, số tháng cần tưới, ta xác định được nhu cầu nguồn nước tưới.

b. Phân chia khu tưới.

Nếu bạn chỉ tưới cho diện tích nhỏ trở lại thì chỉ là 1 khu tưới; nhưng nếu diện tích tưới lớn hơn phải phân chia vùng tưới thành nhiều khu tưới. Nếu khu tưới quá lớn, công suất máy bơm và đường kính ống dẫn nước chính sẽ tăng lên rất lớn dẫn đến khơng có hiệu quả kinh tế.

Khi phân chia khu tưới, bạn phải lên bản vẽ thể hiện rõ hình dáng, diện tích từng khu tưới, kích thước các cạnh của khu tưới, vẽ các hàng cây và chiều dài mỗi hàng cây, từ đây ta sẽ tính được số lượng cây trồng trong mỗi khu tưới, tính ra đường kính, chiều dài của đường ống chính.

c. Tính tốn đường ống chính:

Đường ống chính tải nước tưới đến từng khu tưới và cho cả vùng tưới, do đó, ta phải tính tốn được chiều dài và đường kính ống phù hợp và cả áp lực để chọn loại ống phù hợp (lớn quá sinh thừa – tốn tiền vơ ích, ống nhỏ q khơng cung cấp đủ nước cho khu tưới, ống kém dễ hỏng dẫn đến tốn kém…)

Ngồi ra, ta cần tính vị trí lắp đặt đường ống chính và chuyển nó lên bản vẽ. Thơng thường nếu khu tưới có địa hình thấp dần thì ta bố trí đường ống chính đi theo cạnh có cao độ lớn nhất của khu tưới, nhờ đó khi xả nước ra khỏi đường ống chính, nước sẽ có khuynh hướng chảy từ nơi cao đến nơi thấp tưới có lợi về năng lượng.

Nếu đất tương đối bằng phẳng hoặc gợn sóng nhơ cao ở giữa đồng đất thì nên bố trí đường ống chạy dọc theo các đỉnh cao xuyên qua đồng đất để chia nước tưới về hai phía. <small>thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dien</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

+ Tính chiều dài đường ống chính:

Dùng thước kẻ ly đo tổng chiều dài đường ống chính trên bản vẽ, nhân với tỷ lệ bản vẽ để xác định tổng chiều dài thực của đường ống chính.

+ Tính tốn đường kính của đường ống chính:

Để tính tốn được kích thước của đường ống chính ta cần xác định tổng nhu cầu nước tưới cho một lần tưới cho khu tưới lớn nhất của vùng tưới. Căn cứ vào chiều dài của mỗi hàng ta tính số cây/hàng bằng công thức:

Số cây/hàng = chiều dài hàng chia cự ly trồng (cây cách cây) +1

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH </b>

<b>2.1 Sơ đồ khối của hệ thống </b>

Chức năng khối xử lý:

+ Khối này có nhiệm vụ kết nối với wifi tại gia đình. Từ đó module có quyền kết nối đến wifi. Module sẽ có 1 địa chỉ IP. Bằng việc nhúng ngôn ngữ lập trình HTML ta tạo ra một Web server đơn giản để điều khiển và giám sát các thiệt bị được kết nối với module. Thơng qua thiết bị có kết nối với Internet chúng ta có thể đăng nhập vào IP của module để điều khiển module. Web sever sẽ nhận dữ liệu từ module để cập nhật trạng thái và gửi dữ liệu điều khiển về module.

+ Đọc dữ liệu cảm biến và công tắc để điền khiển relay và gửi dữ liệu lên web.

<b><small>Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống </small></b>

<small>thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienthiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dien762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM762410068:50:55 PM8:50:55 PM</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>2.2 Giới thiệu về Module Wifi ESP8266 </b>

ESP8266 là một mạch vi điều khiển có thể giúp chúng ta điều khiển các thiết bị điện tử. Thêm vào đó nó được tích hợp Wifi 2.4GHz có thể dùng cho lập trình

 Sử dụng chuẩn wifi 802.11 b/g/n  MCU 32-bit công suất thấp  ADC 10-bit tích hợp

 Ngăn xếp giao thức TCP / IP tích hợp

 Tích hợp cơng tắc TR, balun, LNA, bộ khuếch đại công suất và mạng phù hợp  Wi-Fi 2,4 GHz, có hỗ trợ bảo mật WPA / WPA2

 Hỗ trợ các chế độ hoạt động STA / AP / STA + AP

 Hỗ trợ chức năng liên kết thông minh cho cả thiết bị Android và iOS  Thức dậy và truyền tín hiệu trong < 2ms

 Mức tiêu thụ điện dự phòng <1.0mW (DTIM3)  Công suất đầu ra + 20dBm ở chế độ 802.11b  Điện áp hoạt động 3.3V

 Điện áp đầu vào 5V thông qua cổng USB

 Giao tiếp bằng cáp Micro USB (giống cáp sạc điện thoại)  Phạm vi nhiệt độ hoạt động -40C ~ 125C

<small>Hình 2.2 Module Wifi Esp8266</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

(2400M-Thông số phần cứng

Bus ngoại vi

UART/HSPI/I2C/I2S/Ir Remote Control

GPIO/PWM

Điện áp hoạt động 3.0 ~ 3.6V

Dòng điện hoạt động Giá trị trung bình: 800mA

Dải nhiệt độ cho phép -40<small>0 </small>~ 125<small>0 </small>

Nhiệt độ môi trường xung

Thông số phần mềm

thông qua máy chủ

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Phát triển phần mềm <sup>Hỗ trợ phát triển máy chủ đám </sup>mây

Giao thức mạng Ipv4, TCP/UDP/HTTP/FTP

Cấu hình người dùng <sup>Tập lệnh AT, máy chủ đám mây, </sup>ứng dụng Android/iOS

Có tổng số 22 chân, các định nghĩa được mơ tả trong bảng dưới:

2 ADC <sup>Kết quả chuyển đổi A/D. Phạm vi điện áp vào 0-1V, </sup>phạm vi 0-1024

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

4 IO16 GPIO16; có thể dùng để đánh thức chip từ trạng thái ngủ

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>2.3. Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE. </b>

Phần mềm sử dụng là phần mềm Arduino IDE.

IDE là phần mềm hỗ trợ phát triển tích hợp, viết tắt của từ (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo, biên dịch code và nạp chương trình cho board mạch Arduino.

<b>2.3.1 Cài đặt Arduino IDE </b>

Bước 1: Truy cập địa chỉ Đây là nơi lưu trữ cũng như cập nhật các bản IDE của Arduino. Kích chuột trái vào mục “Windows ZIP file for non admin install” như hình 2.19 bên dưới

Bước 2: Nhấn chuột trái vào chọn JUST DOWLOAD để tải về máy Buớc 3: Sau khi tải về xong ta tiến hành giải nén file

Bước 4: Copy thư mục vừa giải nén đến nơi cần lưu trữ và chạy file “arduino.exe” để khởi động Arduino IDE

<small>Hình 2.5 Trang chủ phần mềm Arduino IDE</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>2.3.2. Cài đặt Driver </b>

Để máy tính và board arduino giao tiếp được với nhau cần cài đặt driver. Bước 1: Chạy file arduino-1.0.5-r2\drivers\dpinst-x86.exe (Windows 32 bit) hoặc arduino-1.0.5-r2\drivers\dpinst-amd64.exe (Windows 64 bit).

Bước 2: Nhấn next Bước 3: Chạy xong nhấn Finish

<b>2.3.3 Giao diện chính và những thao tác cơ bản trên ứng dụng Arduino IDE </b>

Giao diện chính của phần mềm khi vừa mở ứng dụng, ở giao diện này là nơi để ta nhập các đoạn chương trình

<small>Hình 2.6 Giao diện chính của Ảduino</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Để thêm thư viện cho những board mạch trước khi sử dụng ta chọn File – Preferences, sẽ có cửa sổ hiện ra như bên dưới

<small>Hình 2.7 Thêm đường link thư viện cho Esp8266 </small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Tại mục Additional Boards Manager URLs ta thêm đường dẫn thư viện phù hợp với board mạch mà ta sẽ sử dụng. Ở đây nhóm em sử dụng Module Wifi Esp8266 nên sẽ thêm đường dẫn

Để board mạch có thể giao tiếp được với Arduino ta chọn Tools – Board – Boards Manager, nhập từ khóa esp8266 sau đó chọn Install để phần mềm tự tải về và cài đặt như

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Để kết nối mudule USB-to-UART vào máy tính. Vào Tools – Board - Generic Esp8266 Module, chọn cổng COM tương ứng với module USB-to-UART tương ứng như hình bên dưới

<small>Hình 2.9 Cài đặt Esp8266 kết nối với laptop </small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Sau khi đã viết xong chương trình cho vi điều khiển, để kiểm tra xem chương trình có lỗi hay khơng ta nhấn vào (Verifi) như bên dưới hình, nếu ko có lỗi thì phần mềm sẽ hiển thị dịng chữ Done compiling như hình 2.10

<small>Hình 2.10 Giao diện khi chương trình khơng lỗi </small>

Để nạp chương trình qua vi điều khiển ta chọn ký hiệu , chương trình sẽ tự động được nạp.

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b>2.4. Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11. </b>

Nhiệt độ là đại lượng thể hiện tính chất vật lý nóng, lạnh của vật chất. Nhiệt độ được đo bằng các đơn vị khác nhau và có thể biến đổi bằng các công thức. Trong hệ đo lường quốc tế, nhiệt độ được đo bằng đơn vị Kelvin, ký hiệu là K. Trong đời sống ở Việt Nam và nhiều nước, nó được đo bằng độ C.

Độ ẩm tương đối là tỷ số của áp suất hơi nước hiện tại của bất kỳ một hỗn hợp khí nào với hơi nước so với áp suất hơi nước bão hịa tính theo đơn vị là %. Định nghĩa khác của độ ẩm tương đối là tỷ số giữa khối lượng nước trên một thể tích hiện tại so với khối lượng nước trên cùng thể tích đó khi hơi nước bão hòa

<b>2.4.1 Cảm biến DHT11 và chuẩn dữ liệu OneWire </b>

DHT11 là cảm biến có chức năng đo nhiệt độ, độ ẩm của môi trường, được dùng khá phổ biến vì giá thành thấp và độ ổn định cao. Nó sử dụng một cảm biến độ ẩm điện dung và một thermistor để đo khơng khí xung quanh, và đưa ra một tín hiệu số trên chân dữ liệu (khơng có đầu vào chân tương tự cần thiết). Cảm biến sử dụng chuẩn truyền dữ liệu OneWire.

OneWire là chuẩn giao tiếp nối tiếp được thiết kế bởi hãng Dallas. Đó là hệ thống bus nhằm kết nối các thiết bị với nhau để truyền hoặc nhận dữ liệu. Trong chuẩn giao tiếp này thường chỉ sử dụng 1 chân đồng thời là vừa là nguồn cung cấp vừa là chân truyền nhận dữ liệu. Cũng giống như các chuẩn giao tiếp khác, OneWire cũng gồm 3 giai đoạn reqquest (hỏi) → respond (đáp) → data reading (truyền nhận dữ liệu).

<small>Hình 2.11 Cảm biến nhiệt độ DHT11</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

OneWire là một giao thức nối tiếp sử dụng một đường dữ liệu duy nhất với tham chiếu đất một OneWire Master kiểm soát các giao tiếp với một hoặc nhiều OneWire thiết vị trên 1 bus, mỗi thiết bị salve có một ID 64bit như là một địa chỉ trên bus

<b>Quá trình truyền nhận dữ liệu trong OneWire: </b>

1. Master (ESP8266) gửi tín hiệu START, DHT11 sẽ chuyển từ chế độ tiết kiệm năng lượng (low-power mode) sang chế độ làm việc bình thường (high-speed mode)

2. DHT11 nhận được tín hiệu và phản hồi đến master, master nhận tín hiệu và bắt đầu quá trình truyền dữ liệu.

3. DHT11 sẽ gửi dữ liệu lên bus, mỗi lần gửi là 1 gói 40 bits data. 4. Khi muốn kết thúc, Master sẽ gửi tín hiệu STOP, kết thúc quá trình truyền

nhận dữ liệu

<b>2.4.2 Thông số kỹ thuật của DHT11 </b>

Điện áp hoạt động: 5VDC

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Dãi độ ẩm hoạt động: 0% - 100% RH, sai số ±2%RH Dãi nhiệt độ hoạt động: -40°C ~ 80°C, sai số ±0.5°C Độ phân giải 0.1<small>o</small>C / Sai số nhiệt độ < ±0.5°C

Cần thêm module chuyển đổi Kích thước module: 38mm x 20mm Sơ đồ chân:

<small> Bảng 2.3 Thông số chân của DHT11 </small>

<small>Hình 2.13 Cấu tạo bên trong DHT11</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

cực có chất giữ ẩm (thường là polymer hoặc muối dẫn điện) được kẹp giữa chúng. Các ion được giải phóng bởi chất nền khi hơi nước được hấp thụ bởi nó, do đó làm tăng độ dẫn giữa các điện cực. Sự thay đổi điện trở giữa hai điện cực tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối. Độ ẩm tương đối cao hơn làm giảm điện trở giữa các điện cực, trong khi độ ẩm tương đối thấp hơn làm tăng điện trở giữa các điện cực

Bên cạnh đó, chúng bao gồm cảm biến nhiệt độ NTC/Thermistor để đo nhiệt độ. Một nhiệt điện trở là một điện trở nhiệt - một điện trở thay đổi điện trở của nó với nhiệt độ. Về mặt kỹ thuật, tất cả các điện trở là nhiệt điện trở - điện trở của chúng thay đổi một chút theo nhiệt độ - nhưng sự thay đổi thường rất nhỏ và khó đo lường.

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Nhiệt điện trở được chế tạo sao cho điện trở thay đổi mạnh theo nhiệt độ để có thể thay đổi 100 ohms trở lên mỗi độ! Thuật ngữ có tên là NTC có nghĩa là hệ số nhiệt độ âm có nghĩa là điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Một nhiệt điện trở thực sự là một điện trở thay đổi điện trở của nó với sự thay đổi của nhiệt độ. Những cảm biến này được chế tạo bằng cách thiêu kết các vật liệu bán dẫn như gốm hoặc polyme để cung cấp những thay đổi lớn hơn trong điện trở chỉ với những thay đổi nhỏ về nhiệt độ. Thuật ngữ có tên là “NTC” có nghĩa là hệ số nhiệt độ âm, có nghĩa là điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Mặt khác, có một PCB nhỏ với IC đóng gói SOIC-14 8bit. IC này đo và xử lý tín hiệu tương tự với các hệ số hiệu chuẩn được lưu trữ, thực hiện chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số và tạo ra tín hiệu kỹ thuật số với nhiệt độ và độ ẩm.

<small>Hình 2.15 Điện trở nhiệt 5D-11</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Hai đầu đo của cảm biến được cắm vào đất để phát hiện độ ẩm. Dùng dây nối giữa cảm biến và module chuyển đổi. Thông tin về độ ẩm đất sẽ được đọc về và gởi tới module chuyển đổi.

Module chuyển đổi có cấu tạo chính gồm một IC so sánh LM393, một biến trở, 4 điện trở dán 100 Ohm và 2 tụ dán. Biến trở có chức năng định ngưỡng so sánh với tín hiệu độ ẩm đất đọc về từ cảm biến. Ngưỡng so sánh và tín hiệu cảm biến sẽ là 2 đầu vào của IC so sánh LM393. Khi độ ẩm thấp hơn ngưỡng định trước, ngõ ra của IC là mức cao (1), ngược lại là mức thấp (0).

Mô tả các chân trên module:

<small> Bảng 2.4 Thông số chân module chuyển đổi </small>

D0 Đầu ra tín hiệu số (0 và 1) A0 Đầu ra Analog (tín hiệu tương tự)

<small>Hình 2.18 Module chuyển đổi </small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Led báo hiệu:

Led đỏ báo nguồn

Led xanh báo hiệu mức độ ẩm ở chân D0

Nguyên lí hoạt động:

Sau khi cảm biến đọc độ ẩm từ đất thông qua hai điện cực (2 que đo). Giá trị đo được sẽ được chuyển đến module chuyển đổi, giá trị đo được sẽ so sánh với giá trị ngưỡng tức giá trị đặt trước (biến trở R2) thông qua bộ phận IC so sánh LM393, khi giá trị cảm biến đo được mà thấp hơn giá trị ngưỡng thì chân kỹ thuật sẽ cung cấp cho ta điện áp 5V và led báo hiệu mức độ ẩm sẽ sáng lên, và khi giá trị của cảm biến đo được cao hơn giá trị ngưỡng này thì chân kỹ thuật số sẽ cung cấp cho chúng ta điện áp là 0V và led sẽ tắt đi

<small>Hình 2.19 Sơ đồ cảm biến độ ẩm đất nối với module chuyển đổi</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Giới thiệu về IC so sánh LM393:

LM393 là vi mạch gồm hai bộ so sánh hoạt động độc lập với điện áp bù nhỏ cỡ 2mV, hoạt động với cả nguồn cấp đơn hoặc hai nguồn đối xứng. Vi mạch LM393 tương thích với cả hai chuẩn TTL và CMOS, được sử dụng nhiều trong các bộ chuyển đổi tương tự – số đơn giản, trong các khối VCO, trong các mạch tạo trễ thời gian, sóng vng, các mạch dao động và cổng logic số thế cao.

 Điện áp offset lối vào thấp: – 2mA đối với LM393A.– 5mA đối với LM293/393.

<small>Hình 2.20 Mạch module chuyển đổi</small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

 Điện áp lối ra tương thích với các mức logic DTL, ECL, TTL, MOS và CMOS.  Điện áp bão hòa lối ra thấp 250mV, 4mA

Tụ gốm 104 và đèn led

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<small>Hình 2.22 Module relay BC547 </small>

Sơ đồ mạch:

<small>Hình 2.23 Sơ đồ mạch module relay BC547 </small>

76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM76Monday, June 10, 20248:50:56 PM8:50:56 PM

76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM76Monday, June 10, 20248:50:57 PM8:50:57 PM

76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM76Monday, June 10, 20248:50:58 PM8:50:58 PM

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

</div>

thiet ke he thong tuoi tieu tu dong khoa luan tot nghiep khoa cong nghe dien

<b>KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN </b>

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: </b>

<b> SINH VIÊN: HUỲNH QUỐC CƯỜNG MSSV: 15088511 </b>

<b> NGÔ PHÚC ĐẠT MSSV: 15092231 NGUYỄN DUY BÌNH MSSV: 15094241 NGÔ QUANG HẠ MSSV: 15088991 </b>

<b> LỚP: DHDKTD11C </b>

<b> GVHD: THS.VŨ ĐỨC VẠN </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

<b>DANH MỤC CÁC HÌNH </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

<b>DANH MỤC CÁC BẢNG </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

<b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG TƯỚI TIÊU TỰ ĐỘNG TRONG NƠNG NGHIỆP. </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

<b>CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH </b>

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

nhận dữ liệu

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

Nguyên lí hoạt động:

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

76thiet ke-he-thong-tuoi-tieu-tu-dong-khoa-luan-tot-nghiep-khoa-cong-nghe-dienMonday, June 10, 2024

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về