NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA ROBOT GIEO HẠT VÀ CHĂM SÓC HOA MÀU TỰ ĐỘNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN TỪ XA ROBOT GIEO HẠT VÀ CHĂM SÓC HOA MÀU
TỰ ĐỘNG

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HỒNG THẮNG
NGUYỄN HUỲNH QUANG HUY
Ngành: CƠ ĐIỆN TƯ
Niên khóa: 2013-2017

Tháng 6/2017


NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ
XA ROBOT GIEO HẠT VÀ CHĂM SÓC HOA MÀU TỰ ĐỘNG

Tác gia

NGUYỄN HỒNG THẮNG
NGUYỄN HUỲNH QUANG HUY

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Cơ điện tử

Giáo viên hướng dẫn
Ths . NGUYỄN LÊ TƯỜNG
Ks. VÕ QUANG THU

Tháng 6 năm 2017
1


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu, học tập tại trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí
Minh, được sự giúp đỡ và tạo điểu kiện thuận lợi từ quý thầy cô chúng em đã hoàn
thành luận văn tốt nghiệp.
Chúng em xin được bày tỏ lời cảm ơn quý thầy, cơ giáo trong khoa Cơ khí
Cơng nghệ, trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh đã trang bị cho chúng em
những kiến thức quý báu trong thời gian học tập tại trường để chúng em thực hiện đề
tài. Đồng thời cho phép chúng em gửi lời cảm ơn đặc biệt về sự hướng dẫn tận tình
của cơ Nguyễn Lê Tường và thầy Võ Quang Thu, đã hướng dẫn, giúp đỡ chúng em
trong śt quá trình hoàn thành luận văn.
Ći cùng, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng đã dành thời gian
để nhận xét và góp ý cho đề tài của chúng em hoàn thiện hơn.
Thành Phớ Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 6 năm 2016
Sinh Viên Thực Hiện
Nguyễn Hồng Thắng
Nguyễn Huỳnh Quang Huy

2


TÓM TẮT
Đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển từ xa Robot gieo
hạt và chăm sóc hoa màu tự động ” được chúng em thực hiện với mục tiêu nghiên
cứu, chế tạo một mô hình hệ thớng tự động, điều khiển từ xa, nhằm nâng cao tính hiện
đại và tự động hóa trong nơng nghiệp.
Với việc xây dựng thành cơng mơ hình, tiến hành các khảo nghiệm cho thấy mơ

hình hoạt động ởn định, chúng em đã đạt được mục tiêu đề ra.
Dựa trên những kết quả đạt được chúng em hy vọng đề tài này sẽ khơng dừng
lại ở mức độ mơ hình mà có thể đem vào thực tiễn và ngày càng cải tiến đem lại hiệu
quả cao hơn.
Sơ lược nội dùng đề tài bao gồm:
 Xây dựng mơ hình hệ thớng điều khiển từ xa mơ hình Robot gieo hạt và giám
sát, điều khiển việc chăm sóc hoa màu tự động qua các thông số nhiệt độ và độ
ẩm đất.
 Xây dựng phương pháp điều khiển:
 Điều khiển và giám sát các thông số nhiệt độ và ẩm độ đất thông qua việc
điều khiển hệ thớng bơm nước bằng máy tính và điện thoại.
 Điều khiển và giám sát Robot gieo hạt từ xa qua máy tính.

3


MỤC LỤC
Trang
TRANG TỰA................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................ii
TÓM TẮT..................................................................................................................iii
MỤC LỤC.................................................................................................................. iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH........................................................................................vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG........................................................................................ix
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề................................................................................................................1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn..................................................................................1
1.3 Mục tiêu đề tài.........................................................................................................2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN........................................................................................3
2.1 Điều khiển, giám sát từ xa trong nông nghiệp..........................................................3

2.2 Hệ thống điều khiển từ xa Robot gieo hạt và chăm sóc hoa màu tự động................3
2.3 Các thiết bị, linh kiện sử dụng trong đề tài...............................................................5
2.3.1 Mạch vi điều khiển Arduino.............................................................................5
2.3.2 Cảm biến hồng ngoại E18_D80MK.................................................................8
2.3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2....................................9
2.3.4 Module thu phát RF HC-11............................................................................10
2.3.5 Mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm............................................11
2.3.6 Mạch giảm áp LM2596..................................................................................12
4


2.3.7 IRFP 150N, RELAY 12V -10A......................................................................13
2.3.8 Cơng tắc hành trình........................................................................................15
2.3.9 Bơm nước......................................................................................................15
2.3.10 Đồng hồ đo nhiệt độ độ ẩm K1...................................................................16
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................17
3.1 Nội dung thực hiện.................................................................................................17
3.2 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................17
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................18
4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa Robot gieo hạt và chăm sóc hoa màu tự động.
..................................................................................................................................... 18
4.2 Robot gieo hạt........................................................................................................20
4.2.1 Thiết kế..........................................................................................................20
4.2.2 Sơ đồ vị trí lắp đặt các cảm biến và bộ phận thực thi.....................................22
4.2.3 Cấu trúc Robot gieo hạt..................................................................................24
4.2.3.1 Nguồn...............................................................................................25
4.2.3.2 Hệ thống trung tâm...........................................................................25
4.2.3.3 Cơ cấu di chuyển..............................................................................29
4.2.3.4 Cơ cấu gieo.......................................................................................35
4.2.3.5 Hệ thống kiểm soát hạt......................................................................37

4.2.3.6 Cơ cấu xới.........................................................................................40
4.2.3.7 Cơ cấu tưới........................................................................................43
4.3 Cảm biến môi trường.............................................................................................45
4.3.1 Thiết kế...........................................................................................................45
5


4.3.2 Sơ đồ nối dây..................................................................................................46
4.4 Điều khiển giám sát Robot gieo hạt và nhiệt độ độ ẩm đất trên máy tính..............50
4.5 Giám sát nhiệt độ độ ẩm bằng điên thoại...............................................................51
4.6 Khảo nghiệm..........................................................................................................55
4.6.1 Khảo nghiệm độ ổn định cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất..................................55
4.6.2 Khảo nghiệm hệ thống bơm nước...................................................................57
4.6.3 Khảo nghiệm hệ thống kiểm soát hạt..............................................................58
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.................................................................60
5.1 Kết luận.................................................................................................................. 60
5.2 Đề nghị................................................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................61
PHỤ LỤC...................................................................................................................63

6


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Robot gieo hạt...............................................................................................3
Hình 2.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm thông qua việc tưới nước cho cây...............4
Hình 2.3: Arduino Mega 2560 (trái) và Arduino Nano (phải).......................................5

Hình 2.4: Giao diện lập trình Arduino IDE...................................................................5
Hình 2.5: Thiết kế của Arduino Mega 2560..................................................................6
Hình 2.6: Thiết kế của Arduino Mega Nano.................................................................7
Hình 2.7: Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK...............................................................8
Hình 2.8: Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2.................................9
Hình 2.9: Module thu phát RF HC-11.........................................................................10
Hình 2.10: Mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm........................................11
Hình 2.11: Mạch giảm áp LM2596.............................................................................12
Hình 2.12: IRF150N...................................................................................................13
Hình 2.13: Các loại mosfet..........................................................................................14
Hình 2.14: Relay 8 chân 12V-10A..............................................................................14
Hình 2.15: Cơng tắc hành trình...................................................................................15
Hình 2.16: Bơm nước..................................................................................................15
Hình 2.17: Đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm K1................................................................16
Hình 4.1: Sơ đồ khới hệ thớng điều khiển từ xa Robot gieo hạt và chăm sóc hoa màu
tự động......................................................................................................................... 18
Hình 4.2: Thiết kế của Robot gieo hạt.........................................................................20
Hình 4.3: Một sớ hình ảnh thực tế Robot gieo hạt.......................................................21
Hình 4.4.1: Vị trí lắp đặt các cảm biến và bộ phận thực thi........................................22
7


Hình 4.4.2: Vị trí lắp đặt các cảm biến và bộ phận thực thi........................................23
Hình 4.5: Sơ đồ cấu trúc Robot gieo hạt.....................................................................24
Hình 4.6: Sơ đồ nới dây khới nguồn............................................................................25
Hình 4.7: Sơ đồ nới dây hệ thớng trung tâm................................................................25
Hình 4.8: Một sớ hình thực tế hệ thớng xử lý trung tâm.............................................26
Hình 4.9: Layout Board chủ........................................................................................27
Hình 4.10: Hình thực tế Board chủ.............................................................................28
Hình 4.11: Sơ đồ nới dây cơ cấu di chủn.................................................................29

Hình 4.12: Sơ đồ nguyên lý mạch driver động cơ.......................................................30
Hình 4.13: Mạch layout driver động cơ......................................................................32
Hình 4.14: Hình thưc tế driver động cơ.......................................................................32
Hình 4.15: Sơ đồ nới dây cơ cấu gieo.........................................................................35
Hình 4.16: Sơ đồ nới dây hệ thớng kiểm soát hạt........................................................37
Hình 4.17: Hệ thớng kiểm soát hạt..............................................................................39
Hình 4.18: Sơ đồ nới dây cơ cấu xới...........................................................................40
Hình 4.19: Sơ đồ nới dây cơ cấu tưới..........................................................................43
Hình 4.20: Cọc cảm biến.............................................................................................45
Hình 4.21: Hình cọc cảm biến thực tế.........................................................................45
Hình 4.22: Sơ đồ nới dây cọc cảm biến.......................................................................46
Hình 4.23: Truyền nhận tín hiệu giữa Robot và máy tính...........................................50
Hình 4.24: Giao diện điều khiển.................................................................................50
Hình 4.25: Truyền nhận thớng tin giữa Robot và điện thoại.......................................51
Hình 4.26: Kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm bằng tin nhắn....................................................52
8


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bang 2.1: Thông số kỹ thuật Arduino Mega 2560.........................................................6
Bang 2.2: Thông số kỹ thuật Arduino Nano..................................................................7
Bang 2.3: Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại E18-D80NK...................................8
Bang 2.4: Chức năng các chân của cảm biến hồng ngoại E18-D80NK.........................9
Bang 2.5: Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ
V2................................................................................................................................ 10
Bang 2.6: Chức năng của các chân cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ
V2................................................................................................................................ 10
Bang 2.7: Thơng số kỹ thuật module thu phát RF HC-11............................................11
Bang 2.8: Thông sớ kỹ thuật mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm............12

Bang 2.9: Chức năng các chân mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm.........12
Bang 2.10: Thông số kỹ thuật mạch giảm áp LM2596................................................13
Bang 2.11: Thông số kỹ thuật đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm K1....................................16
Bang 4.1: Cú pháp tin nhắn.........................................................................................52
Bang 4.2: Khảo nghiệm độ chênh lệch nhiệt độ..........................................................55
Bang 4.3: Khảo nghiệm độ chênh lệch độ ẩm.............................................................56
Bang 4.4: Kết quả khảo nghiệm hệ thống bơm nước...................................................57
Bang 4.5: Khảo nghiệm hiệu quả của hệ thống kiểm soát hạt.....................................58

9


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đê
Với sự phát triển của xã hội hiện nay, không chỉ các lĩnh vực công nghiệp, xây
dựng, y tế… mà nền nông nghiệp cũng được hiện đại hóa. Các ứng dụng khoa học kỹ
thuật được áp dụng vào trong nông nghiệp ngày càng nhiều, nhằm đem lại năng suất
cao, tiết kiệm thời gian và nhân cơng. Bên cạnh đó nhu cầu sử dụng các hệ thống tự
động, điều khiển từ xa thay cho hệ thống điều khiển thủ công ngày càng cao.
Các hệ thống tự động, điều khiển từ xa có các ưu điểm mà hệ thớng điều khiển thủ
cơng khơng có được như việc điều chỉnh dễ dàng, nhanh chóng hoạt động của một cơ
cấu chấp hành nào đó bằng cách thay đởi chương trình, khơng cần tiếp cận trực tiếp cơ
cấu; giám sát cơ cấu từ xa bằng các thông tin mà cơ cấu gửi về.
Trong nông nghiệp nhằm tăng năng suất của khâu gieo hạt, Robot gieo hạt đã được
chế tạo. Áp dụng phương pháp điều khiển từ xa lên Robot, việc điều khiển, giám sát
hoạt động của Robot sẽ trở nên dễ dàng hơn so với điều khiển thủ công, đem lại sự
tiên ích nhất cho người dùng, góp phần tự động hóa trong nơng nghiệp.
Đới với hoa màu, thường rất khắt khe việc duy trì nhiệt độ và độ ẩm cho sinh
trưởng. Điều này đòi hỏi cần phải giám sát và thu thập số liệu về nhiệt độ và độ ẩm để

nhà nơng có thể điều chỉnh hoạt động canh tác của mình một cách thích hợp. Với
phương pháp điều khiển và giám sát từ xa thì việc đo lường, kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm
sẽ được thực hiện thường xuyên, nhanh chóng và người dùng có thể dễ dàng điều
chỉnh các hệ thớng chăm sóc hoa màu hoạt động một cách dễ dàng và hiệu quả.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nông nghiệp đang ngày càng phát triển theo hướng hiện đại. Việc áp dụng các
phương pháp tự động, điều khiển từ xa vào nông nghiệp sẽ đem lại hiệu quả cao, các
1


hệ thống trở nên thông minh hơn, hoạt động sản xuất sẽ đơn giản và đem lại sự tiện ích
nhất cho người dùng.
Với những lý do trên, nhóm đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
hệ thống điều khiển từ xa Robot gieo hạt và chăm sóc hoa màu tự động.”
1.3 Mục tiêu đê tài
Thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển và giám sát từ xa, thực hiện các nhiệm vụ:
 Điều khiển và giám sát các thông số nhiệt độ và ẩm độ đất thông qua việc
điều khiển hệ thống bơm nước bằng máy tính và điện thoại.
 Điều khiển và giám sát Robot gieo hạt từ xa qua máy tính.
Giới hạn đề tài:
 Sử dụng vi điều khiển Arduino.
 Điều khiển Robot hoạt động gieo hạt trên luống đất mềm, đường chạy của
Robot bằng phằng. Robot chuyển luống gieo theo điều hướng của người
dùng trên máy tính.
 Hệ thớng chăm sóc hoa màu: thông qua việc giám sát nhiệt độ, độ ẩm đất để
điều khiển việc tưới nước.
 Điều khiển, giám sát Robot và hệ thớng chăm sóc hoa màu từ xa bằng máy
tính qua sóng RF.
 Giám sát hệ thớng chăm sóc hoa màu từ xa bằng điện thoại dưới dạng tin
nhắn.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Điêu khiển, giám sát từ xa trong nông nghiệp
Từ những năm gần đây, con người đã bắt đầu tìm đến những phương pháp giúp
tự động hóa, hiện đại hóa quá trình canh tác cây trồng. Những thiết bị điều khiển từ xa,
điều khiển tự động lần lượt ra đời nhằm thay thế sức người, tiêu biểu như hệ thống
tưới nước từ xa, bộ hẹn giờ tưới … Các hệ thớng này có khả năng làm việc tớt, giá
thành rẻ và được bày bán rộng rãi trên thị trường nên đang dần trở thành sự lựa chọn
chính cho các nhà vườn canh tác nông nghiệp sạch, hiện đại.
Các hệ thớng đó đã đem lại những hiệu quả cao trong canh tác, giúp thay thế
sức người, quản lý từ xa các thiết bị. Qua đó cũng thấy được nhu cầu sử dụng của các
nhà nông nghiệp sẽ ngày càng tăng cao.
2.2 Hệ thống điêu khiển từ xa Robot gieo hạt và chăm sóc hoa màu tự động
Robot gieo hạt được chế tạo với mục đích tăng năng suất cho khâu gieo hạt
trong hoạt động sản śt nơng nghiệp.

Hình 2.1: Robot gieo hạt
Để điều khiển hoat động của Robot, cần sự tác động trực tiếp của con người và
chỉ có thể giám sát công việc gieo hạt của Robot qua quan sát trực tiếp bằng mắt. Áp
3


dụng phương pháp điều khiển từ xa, việc điều khiển Robot theo ý người dùng sẽ trở
nên đơn giản và tiện lợi hơn. Đồng thời việc gieo hạt sẽ được kiểm soát bằng các dữ
liệu mà hệ thống gửi về cho người dùng.
Tùy theo từng giống cây, giai đoạn sinh trưởng mà cây trồng cần một nhiệt độ,

độ ẩm nhất định. Nhiệt độ, độ ẩm ảnh hưởng đến sự phát triển, sự nở hoa, chất lượng
sản phẩm và ảnh hưởng đến sự phát triển của sâu bệnh trên các loại rau.
Vì vậy để cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, cần đảm bảo các yếu tố môi
trường như nhiệt độ và độ ẩm thông qua việc cung cấp nước cho cây.

Hình 2.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm thông qua việc tưới nước cho cây
Giám sát từ xa các thông số nhiệt độ, độ ẩm thông qua các thiết bị cảm biến sẽ
mang đến sự chính xác và tiết kiệm thời gian, người dùng có thể dựa vào các thông số
để chủ động kiểm soát các yếu tố bằng các biện pháp thích hợp, đồng thời tăng tính tự
động hóa, tính khoa học hơn trong nơng nghiệp.
2.3 Các thiết bị, linh kiện sử dụng trong đê tài
2.3.1 Mạch vi điêu khiển Arduino
4


Arduino là một board mạch vi xử lý, phần cứng bao gồm một board mạch
nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel.
Arduino có thể kết nối với: hệ thống cảm biến đa dạng về chủng loại, các thiết
bị hiển thị, các module chức năng hỗ trợ kêt nới có dây hoặc khơng dây, nhắn tin
SMS…

Hình 2.3: Arduino Mega 2560 (trái) và Arduino Nano (phải)
Đi cùng Arduino là một mơi trường lập trình được gọi là Arduino IDE với ngơn
ngữ lập trình bắt nguồn từ C/C++.

Hình 2.4: Giao diện lập trình Arduino IDE
 Arduino MEGA 2560

5

Arduino Mega 2560 có bộ xử lý trung tâm là vi điểu khiển AVR Atmega2560,
được trang bị 1 cổng giao tiếp USB để giao tiếp với máy tính.

Hình 2.5: Thiết kế của Arduino Mega 2560
Bang 2.1: Thông số kỹ thuật Arduino Mega 2560
Vi điều khiển

Atmega2560

Điện áp hoạt động

5V

Điện áp vào khuyên dùng

7-12V

Điện áp vào giới hạn

6-20V

Số chân Digital I/O

54 (15 chân có thể sử dụng như các chân PWM)

Sớ chân Analog Input

16

Dòng trên mỗi chân I/O

20mA

Bộ nhớ Flash

256KB

SRAM

8KB

EEPROM

4KB

Clock Speed

16Mhz

 Arduino nano
Arduino Nano là một trong những phiên bản nhỏ gọn của board Arduino, sử
dụng IC dán của ATmega328, được kết nới với máy tính qua cởng Mini - B USB.

6


Hình 2.6: Thiết kế của Arduino Mega Nano
Bang 2.2: Thơng số kỹ thuật Arduino Nano
Vi điều khiển

ATmega328

Điện áp hoạt động

5V

Điện áp vào khuyên dùng

7-12V

Điện áp vào giới hạn

6-20V

Số chân Digital I/O

14 (6 chân PWM)

Số chân Analog Input

8 (độ phân giải 10bit)

Dòng trên mỗi chân I/O

40mA

Bộ nhớ Flash

32 KB (ATmega328) với 2KB dùng bởi bootloader

SRAM

2KB

EEPROM

1KB

Clock Speed

16Mhz

2.3.2 Cam biến hồng ngoại E18_D80MK

7


Hình 2.7: Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK
Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định
khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và
phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt.
Bang 2.3: Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại E18-D80NK
Nguồn điện cung cấp

5V DC

Khoảng cách phát hiện

3~80cm, có thể điều chỉnhkhoảng cách

qua biến trở

Dịng kích ngõ ra

300mA

Led màu đỏ

Hiển thị ngõ ra

Kích thước

1.8cm(D) x 7.0cm (L)

Bang 2.4: Chức năng các chân của cảm biến hồng ngoại E18-D80NK
Màu nâu

VCC, nguồn dương 5V DC

Xanh dương

GND, nguông âm 0V DC

Màu đen

Chân tín hiệu ngõ ra

2.3.3 Cam biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bao vệ V2

8

Hình 2.8: Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2
Cảm biến có cấu tạo gồm cảm biến SHT10 phía trong, bên ngoài là lớp vỏ bảo
vệ cảm biến khỏi các tác động vật lý từ mơi trường như bụi, nước,…tuy nhiên vẫn đo
được chính xác độ ẩm và nhiệt độ.
Cảm biến nhiệ độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2 thường được sử dụng
trong nông nghiệp với các ứng dụng cần độ bền, độ chính xác và độ ởn định cao.

Bang 2.5: Thơng số kỹ thuật cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2
Điện áp sử dụng

3-5 VDC

Khoảng nhiệt độ đo được

-40~120 °C, sai số 0.5 °C

Khoảng độ ẩm đo được

0~100% RH, sai số 4.5 RH

Độ dài

77 mm

Đường kính

16 mm

Bang 2.6: Chức năng các chân cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất SHT10 có vỏ bảo vệ V2
Màu nâu

VCC

Màu đen

GND

Màu vàng

DATA

Màu xanh dương

CLK
9


2.3.4 Module thu phát RF HC-11

Hình 2.9: Module thu phát RF HC-11
Module thu phát RF HC-11 sử dụng chip thu phát sóng CC1101, hoạt động trên
dãy tần 433 MHz, khoảng cách tới đa ở điều kiện khơng có vật cản lên đến 200m.
Điểm ưu việt của HC-11 là module được trang bị thêm một chip STM8 có nhiệm vụ
chuyển từ giao tiếp SPI trên CC1101 sang giao tiếp UART giúp cho việc kết nới với
máy tính hoặc vi điều khiển dễ dàng hơn, với vài thiết lập đơn giản là đã có thể sử
dụng module này như một bộ truyền UART không dây.
Bang 2.7: Thông số kỹ thuật module thu phát RF HC-11
Điện áp hoạt động

3V3 đến 5V DC

Tần số thu phát

433 MHz

Giao tiếp

UART

2.3.5 Mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm
Mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm được thiết kế cho các ứng dụng
cần độ bền và độ ổn định cao. Module Sim800A là phiên bản nâng cấp của module
Sim900A, hoạt động ổn định và bền bỉ hơn rất nhiều.

10


Hình 2.10: Mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm

Bang 2.8: Thơng sớ kỹ thuật mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm
Nguồn cấp đầu vào

5-18V DC, lớn hơn 1A

Mức tín hiệu giao tiếp

3.3-5V DC

Loại Sim sử dụng

Micro Sim

Bang 2.9: Chức năng các chân mạch Sim800A tích hợp nguồn xung và ic đệm
VCC

Nguồn dương, 5-18V DC, lớn hơn 1A

GND

0V DC

RXD

Chân nhận tín hiệu TTL, chấp nhận mức
3.3 và 5V DC

TXD

Chân truyền tín hiệu TTL, chấp nhận mức
3.3 và 5V DC

2.3.6 Mạch giam áp LM2596

11


Hình 2.11: Mạch giảm áp LM2596
Với việc có một sớ module sử dụng trong đề tài đều hoạt động với điện áp 5V

DC và yêu cầu dòng phải đủ lớn, mạch LM2596 được sử dụng. Mạch LM2596 nhỏ
gọn, có khả năng giảm áp từ 30V xuống 1.5V mà vẫn đạt hiệu suất cao(92%).
Bang 2.10: Thông số kỹ thuật mạch giảm áp LM2596
Điện áp đầu vào

3V đến 30V
Điều chỉnh được trong khoảng 1.5 đến

Điện áp đầu ra

30V

Dịng ra đáp ứng tới đa

3A

Hiệu śt

92%

Cơng śt

15W

Kích thước

45 (dài) x 20 (rộng) x 14 (cao)

2.3.7 IRFP 150N, RELAY 12V -10A
IRF150N VÀ RELAY 8 chân 12V-10A được sử dụng trong thiết kế mạch driver

điều khiển động cơ.
 IRF150N

Hình 2.12: IRF150N
12


IRF150N là thuộc loại N-Mosfet, là Transistor hiệu ứng trường, có nguyên tắc
hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dịng điện, là linh kiện có trở kháng
đầu vào lớn thích hợp cho khuyếch đại các nguồn tín hiệu yếu. Điện áp điều khiển mở
là Ugs >0. Dịng điện sẽ đi từ D x́ng S.

Hình 2.13: Các loại mosfet
Mosfet có chân tương đương với Transitor :
 Chân G tương đương với B.
 Chân D tương đương với chân C.
 Chân S tương đương với E.
 RELAY 8 chân 12V-10A

13


Hình 2.14: Relay 8 chân 12V-10A
Điện áp cuộn hút: 12V DC.
Dịng tiếp điểm: 10A.

2.3.8 Cơng tắc hành trình
Cơng tắc hành trình đóng vai trị như một thiết bị đóng ngắt, tùy thuộc vào
trạng thái đóng hay mở của nó mà ta xác định tín hiệu đưa về mạch điều khiển Robot
là mức 1 hay là mức 0. Công tắc hành trình được sử dụng để xác định hành trình của

cơ cấu gieo và cơ cấu xới.

Hình 2.15: Cơng tắc hành trình
2.3.9 Bơm nước

14


Hình 2.16: Bơm nước
Điện áp hoạt động 12V DC.
2.3.10 Đờng hồ đo nhiệt độ độ ẩm K1
Đồng hồ đo nhiệt độ độ ẩm K1 được sử dụng để hỗ trợ quá trình khảo nghiệm
hệ thớng.

Hình 2.17: Đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm K1
Bang 2.11: Thông số kỹ thuật đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm K1
Điện áp sử dụng

1.5V DC

Khoảng nhiệt độ đo được

-50~110 °C, sai số 1°C

Khoảng độ ẩm đo được

10~99% RH, sai sớ 5%RH

Độ dài

77 mm

Đường kính

16 mm

15