Luận Văn Thiết kế và thi công mô hình giám sát và điều khiển mô hình trồng nấm rơm

TR

B

NG H SPKT TP. H CHÍ MINH
C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
KHOA I N- I N T
C L P - T DO - H NH PHÚC
MÔN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH
----o0o---Tp. HCM, ngày 6 tháng 6 n m 2019

NHI M V
H tên sinh viên:
Chuyên ngành:
H đƠo t o:
Khóa:
I. TểN

ÁN T T NGHI P

V Ng c Duy Tín
Nguy n Hoàng Qu c H ng
i n T Công Nghi p
i h c chính quy
2014

MSSV: 14141321
MSSV: 14141142
Mã ngành: 141
Mã h :
1

L p:
1411DT

TÀI: THI T K VẨ THI CÔNG MÔ HỊNH GIÁM SÁT VẨ
KHI N MÔ HÌNH TR NG N M R M

I U

II. NHI M V
1. Các s li u ban đ u:
 Ch n n m r m lƠm đ i t ng nghiên c u.
 Thi t k mô hình đi u khi n 2 khu riêng bi t.
 S d ng LCD hi n th d li u trên mô hình.
 Kích th c mô hình 60x40x40.
2. N i dung th c hi n:
 N I DUNG 1: Tìm hi u và nghiên c u v c u t o ph n c ng, nguyên lý ho t
đ ng, tính n ng c a các module Arduino, module NODEMCU ESP8266,
DHT11, c m bi n m c n c, IC ULN2803.
 N I DUNG 2: Tìm hi u và nghiên c u v l p trình Webserver, tìm hi u v
ngôn ng HTML, PHP, c s d li u MySQL.
 N I DUNG 3: Các gi i pháp thi thi t k h th ng, thi công mô hình.
 N I DUNG 4: Thi t k h th ng đi u khi n, l u đ gi i thu t vƠ ch ng trình
đi u khi n mô hình.
 N I DUNG 5: Thi t k hoàn ch nh mô hình th c t .
 N I DUNG 6: Ch y th nghi m h th ng.
 N I DUNG 7: Cân ch nh h th ng.
 N I DUNG 8: Vi t sách lu n v n.
 N I DUNG 9: B o v đ tài t t nghi p.
III. NGÀY GIAO NHI M V :
18/02/2019

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 10/06/2019
V. H VÀ TÊN CÁN B H
NG D N: ThS. Nguy n Thanh Ngh a
CÁN B H

NG D N

BM. I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH


TR

NG H SPKT TP. H CHÍ MINH

C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM

KHOA I N- I N T
B

MÔN I N T

CL P-T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

DO - H NH PHÚC

----o0o---Tp. HCM, ngƠy 6 tháng 6 n m 2019

L CH TRÌNH TH C HI N

ÁN T T NGHI P

H tên sinh viên 1: V Ng c Duy Tín
L p:14141DT2A

MSSV: 14141321

H tên sinh viên 2: Nguy n Hoàng Qu c H ng
L p: 14141DT1B

MSSV: 14141142

Tên đ tài: H Th ng Giám Sát VƠ i u Khi n Mô Hình Tr ng N m R m.
Tu n/Ngày
1
(19-25/3)

N i Dung
- G p GVHD đ ph bi n quy đ nh: th c hi n
ch n đ tƠi, tên đ tài, th i gian làm vi c.
- Duy t đ tài.
- Vi t đ c

2
(26/3-1/4)

ng cho đ tài.

- Tìm hi u c s lý thuy t v web.
- Tìm hi u các c m bi n s d ng trong đ tài.
- Tìm hi u v cách th c l p trình thi t k Web
Server.

3

- Thi t k s đ kh i, gi i thích ch c n ng.

(2/4-8/4)

- Tính toán l a ch n linh ki n cho t ng kh i.

4

- Thi t k s đ nguyên lý và gi i thích ho t

(9/4-15/4)
5
(16/4-22/4)

đ ng c a m ch.
- Vi t ch

ng trình.

- Thi công m ch, xây d ng mô hình.
- Thi t k Web Server.

6
(23/4-29/4)

- Vi t ch

ng trình.

- Thi công m ch, xây d ng mô hình.

Xác nh n
GVHD


- Thi t k Web Server.
7
(30/4-6/5)

- Vi t ch

ng trình.

- Thi công m ch, xây d ng mô hình.
- Thi t k Web Server.

8
(7/5-13/5)

- Vi t ch

ng trình.

- Thi công m ch, xây d ng mô hình.
- Thi t k WebServer.

9
(14/5-20/5)

- Ki m tra, hoàn thi n mô hình, ch y th và
s a l i.
- Vi t báo cáo.

10
(21/5-27/5)
11
(28/5-3/6)

- Hoàn thi n mô hình, ch y th và s a l i.
- Vi t báo cáo.
- Hoàn thi n, ch nh s a báo cáo g i cho
GVHD đ xem xét góp ý l n cu i tr

c khi

in báo cáo.
12

N p quy n báo cáo và làm Slide báo cáo.

(4/6-10/6)
GV H

NG D N

(Ký và ghi rõ h và tên)


L I CAM OAN
tài này là do tôi t th c hi n d a vào m t s tài li u tr
t tài li u hay công trình đư có tr c đó.
Ng

c đó vƠ không sao chép

i th c hi n đ tài

V Ng c Duy Tín
Nguy n Hoàng Qu c H ng


L IC M

N

Em xin g i l i c m n sơu s c đ n Th y Nguy n Thanh Ngh a _ Gi ng viên
b môn i n T Công Nghi p ậ Y Sinh đư tr c ti p h ng d n và t n tình giúp đ
t o đi u ki n đ em có th hoàn thành t t đ tài.
Em chân thành c m n Th y Vi t và Th y Khoa _ Gi ng viên b môn i n
T Công Nghi p ậ Y Sinh đư góp Ủ vƠ chia s nhi u kinh nghi m quý báu cho em
th c hi n t t đ tài.
Em xin g i l i chân thành c m n các th y cô trong Khoa

t o nh ng đi u ki n t t nh t cho em hoƠn thƠnh đ tài.

i n- i n T đư

Em c ng g i l i đ ng c m n đ n các b n l p th c hi n ATN đư chia s
trao đ i ki n th c c ng nh nh ng kinh nghi m quý báu trong th i gian th c hi n
đ tài.
C m n đ n cha m đư t n tơm ch m sóc, lo l ng giúp đ em là ngu n đ ng
viên vô cùng l n giúp em có th hoƠn thƠnh đ tài.
Xin chân thành c m n!

Ng

i th c hi n đ tài

V Ng c Duy Tín
Nguy n Hoàng Qu c H ng


M CL C
CH

NG 1. T NG QUAN ....................................................................................... 1

1.1

TV N

...................................................................................................... 1

1.2 M C TIÊU........................................................................................................... 2
1.3 N I DUNG NGHIÊN C U ................................................................................ 2
1.4 GI I H N ............................................................................................................ 3
1.5 B C C ............................................................................................................... 3
CH

NG 2. C S LÝ THUY T ........................................................................... 5

2.1 GI I THI U PH

NG PHÁP TR NG N M R M TRUY N TH NG ....... 5

2.2 GI I THI U MÔ HÌNH NÔNG NGHI P S D NG NHÀ KÍNH TRONG
TH C T .................................................................................................................... 8
2.3 T NG QUAN V ARDUINO ............................................................................ 9
2.4 T NG QUAN V IOT ...................................................................................... 11
2.5 T NG QUAN V WEB .................................................................................... 12
2.6 CÁC CHU N GIAO TI P ................................................................................ 13
2.6.1 CHU N GIAO TI P UART ...................................................................... 13
2.6.2 CHU N GIAO TI P I2C ........................................................................... 14
2.6.3 CHU N GIAO TI P ONE-WIRE ............................................................. 15
CH

NG 3. TệNH TOÁN VẨ THI T K ............................................................. 17

3.1 GI I THI U ....................................................................................................... 17
3.2 TÍNH TOÁN VÀ THI T K H TH NG ....................................................... 18
3.2.1 THI T K S

KH I H TH NG ..................................................... 18

3.2.2 TÍNH TOÁN VÀ THI T K M CH ........................................................ 19
3.2.3 S
CH

NGUYÊN LÝ C A TOÀN M CH ............................................. 40

NG 4. THI CỌNG H TH NG .................................................................... 42

4.1 GI I THI U ....................................................................................................... 42
4.2 THI CÔNG H TH NG ................................................................................... 42
4.2.1 Thi công m ch đi u khi n trung tâm .......................................................... 42
4.2.2 Thi công m ch đi u khi n tr c ti p và hi n th ........................................... 43
4.2.3 Thi công mô hình ........................................................................................ 44
4.2.4 L p ráp và ki m tra ..................................................................................... 44
4.3

ịNG GịI VẨ THI CỌNG MỌ HÌNH ........................................................... 45

4.4 L P TRÌNH H TH NG.................................................................................. 48
4.4.1 L u đ gi i thu t ......................................................................................... 48


4.4.2 Ph n m m l p trình cho vi đi u khi n......................................................... 49
4.4.3 Ph n m m l p trình cho web. ...................................................................... 52
4.4.4 Công c l p trình Web server...................................................................... 53
4.4.5 Công c l p trình g i và nh n tin nh n ....................................................... 57
4.5 S

TOÀN B H TH NG ........................................................................ 62

4.6 TÀI LI U H
4.6.1 Tài li u h
CH

NG D N S

D NG, THAO TÁC ........................................ 62

ng d n s d ng ........................................................................ 62

NG 5. K T QU _NH N XÉT_ ÁNH GIÁ ............................................... 64

5.1 K T QU ........................................................................................................... 64
5.2 NH T XÉT VẨ ÁNH GIÁ ............................................................................ 70
CH

NG 6. K T LU N VẨ H

NG PHÁT TRI N .......................................... 71

6.1 K T LU N ........................................................................................................ 71
6.2 H

NG PHÁT TRI N ..................................................................................... 71

TÀI LI U THAM KH O......................................................................................... 72


DANH M C HÌNH VÀ B NG

Hình 2.1: óng mô n m .............................................................................................6
Hình 2.2: Ch m sóc mô n m .......................................................................................6
Hình 2.3: N m r m có th thu ho ch đ c .................................................................7
Hình 2.4: Mô hình nhà kính th c t ............................................................................8
Hình 2.5: Mô hình nhƠ l i kín th c t .......................................................................9
Hình 2.6: M t s lo i board Arduino ph bi n .........................................................11
Hình 2.7: Mô hình s đ IOT....................................................................................11
Hình 2.8: Giao ti p UART ........................................................................................14
Hình 2.9: Giao ti p I2C..............................................................................................14
Hình 2.10: Giao ti p One-Wire .................................................................................15
Hình 3.1: S đ kh i h th ng ..................................................................................18
Hình 3.2: S đ kh i h th ng thi t b th c t ..........................................................18
Hình 3.3: Kh i x lý trung tâm s d ng Arduino Nano ...........................................20
Hình 3.4: ESP8266 NODEMCU ..............................................................................21
Hình 3.5: S đ n i dây gi a Arduino Nano và NODEMCU ..................................23
Hình 3.6: Công c đ t o máy ch c a Webserver và Database ..............................24
Hình 3.7: K t n i LCD v i Arduino Nano ...............................................................25
Hình 3.8: Nút nh n 2 chân ........................................................................................26
Hình 3.9: Còi Buzzer.................................................................................................26
Hình 3.10: S đ k t n i c a Button và Buzzer v i Arduino ...................................27
Hình 3.11: Hình c m bi n DHT11 ............................................................................27
Hình 3.12: K t n i c m bi n DHT11 v i Arduino Nano ..........................................28
Hình 3.13: Hình nh c m bi n đo m c n c ............................................................29
Hình 3.14: K t n i c m bi n m c n c v i Arduino Nano ......................................29
Hình 3.15: C u t o c a IC đ m dòng ULN2803.......................................................30
Hình 3.16: S đ nguyên lý 1 kênh c a ULN2803 ...................................................30
Hình 3.17: K t n i ULN2803 v i Arduino Nano .....................................................31
Hình 3.18: Hình nh Relay th c t ............................................................................32
Hình 3.19: S đ nguyên lý c a Relay .....................................................................32
Hình 3.20: K t n i ULN2803 v i Relay ...................................................................33

Hình 3.21: Hình nh phun s ng siêu ơm HB20-12 .................................................34
Hình 3.22: K t n i phun s ng v i Relay ................................................................35
Hình 3.23: èn s i tóc ..............................................................................................35
Hình 3.24: K t n i đèn s i tóc v i Relay..................................................................36
Hình 3.25: Qu t .........................................................................................................36
Hình 3.26: K t n i qu t v i Relay ............................................................................37
Hình 3.27: Hình đèn báo ...........................................................................................37
Hình 3.28: K t n i đèn báo v i Relay.......................................................................38
Hình 3.29: Hình nh module h áp LM2596 ............................................................39
Hình 3.30: Hình s đ nguyên lý m ch h áp LM2596 ............................................39


Hình 3.31: S đ nguyên lý m ch đi u khi n trung tâm ..........................................40
Hình 3.32: S đ nguyên lý c a kh i đi u khi n tr c ti p và hi n th .....................41
Hình 4.1: S đ m ch in kh i đi u khi n trung tâm .................................................42
Hình 4.2: S đ m ch in kh i đi u khi n tr c ti p và hi n th .................................43
Hình 4.3: Mô hình sau khi hoàn thành ......................................................................44
Hình 4.4: M ch đi u khi n sau khi hoàn thành.........................................................45
Hình 4.5: M ch đi u khi n tr c ti p và hi n th sau khi hoàn thành ........................45
Hình 4.6: Mô hình sau khi l p...................................................................................46
Hình 4.7: Giao di n đ ng nh p c a web ...................................................................47
Hình 4.8: Giao di n trang ch c a web .....................................................................47
Hình 4.9: L u đ c a NODEMCU ESP8266 ...........................................................48
Hình 4.10: L u đ c a Arduino Nano ......................................................................49
Hình 4.11: Giao di n c a ph n m m vi t code cho m ch Arduino .........................50
Hình 4.12: Nh ng th vi n có s n trong ph n m m .................................................51
Hình 4.13: Giao di n Notepad++ ..............................................................................53
Hình 4.14: ng kỦ tƠi kho n m i ............................................................................55
Hình 4.15: Giao di n email xác nh n tài kho n ........................................................55
Hình 4.16: T o tên mi n mong mu n .......................................................................56

Hình 4.17: T o Database m i ...................................................................................56
Hình 4.18: Các File đư update lên server ..................................................................57
Hình 4.19: Màn hình truy c p IFTTT .......................................................................58
Hình 4.20: MƠn hình đ ng nh p IFTTT ....................................................................58
Hình 4.21: Thêm d ch v ..........................................................................................59
Hình 4.22: Thêm d ch v SMS .................................................................................59
Hình 4.23: Nh p t khóa tác đ ng ............................................................................59
Hình 4.24: Thêm d ch v ..........................................................................................60
Hình 4.25: Ch n d ch v Webhook ..........................................................................60
Hình 4.26: Key do Webhook cung c p .....................................................................61
Hình 4.27: S đ nguyên lý ho t đ ng c a toàn b h th ng ...................................62
Hình 5.1: Mô hình sau khi hoàn thành ......................................................................64
Hình 5.2: Mô hình khi ho t đ ng ..............................................................................64
Hình 5.3: Trang th ng kê s n l ng .........................................................................65
Hình 5.4: B ng l u các thông s khu 1 .....................................................................65
Hình 5.5: Trang đi u khi n khu 1 .............................................................................65
Hình 5.6: Trang đi u khi n gi ng nói .......................................................................66
Hình 5.7: H th ng s y khi t t ..................................................................................66
Hình 5.8: H th ng s y khi b t .................................................................................67
Hình 5.9: Nhi t đ khu 1 cao h n 40 oC ...................................................................67
Hình 5.10: H th ng t đ ng t t toàn b ph n c ng, Buzzer kêu .............................67
Hình 5.11:G i tin nh n c nh báo ..............................................................................68
Hình 5.12: Ch đ ch ..............................................................................................68
Hình 5.13: Ch đ kích ho t .....................................................................................68


B ng 4.1: Danh sách linh ki n m ch đi u khi n trung tâm ...................................... 43
B ng 4.2: Danh sách linh ki n m ch đi u khi n tr c ti p và hi n th ...................... 44

NG 1. T NG QUAN

CH

CH

NG 1. T NG QUAN
TV N

1.1

Hi n nay cùng v i s phát tri n c a xã h i, cu c s ng ngƠy cƠng đ

c nâng

cao thì vi c áp d ng công ngh khoa h c k thu t vƠo đ i s ng công vi c h ng ngày
càng ngày c n thi t. Cùng v i s phát tri n c a các ngành khoa h c k thu t, công
ngh k thu t đi n t mƠ trong đó đ t bi t là k thu t đi u khi n t đ ng đóng vai
trò quan tr ng trong m i l nh v c khoa h c k thu t, qu n lý, công nghi p, nông
nghi p, đ i s ng, qu n lý thông tin, ầ
N

c ta là m t đ t n

nh ch t l
n

ng và s n l

c nông nghi p, tuy nhiên trong nhi u n m quy mô c ng

ng nông nghi p c a n

c ta luôn th p h n so v i các

c khác mà nguyên nhân chính là vi c công ngh s n xu t c a n

c ta quá l c

h u, ch y u d a vào tay chân. Mô hình nhà kính là n n t ng cho tiêu chu n v ch t
l

ng, công n ng vƠ giá tr c a s n ph m trong vi c s n xu t nông nghi p theo

h

ng nông nghi p công ngh cao. Tính linh ho t c a nhƠ kính giúp cho ng

tr ng tr t có th tr ng tr t trên b t c môi tr

i

ng nào, di n tích tr ng tr t có th t

vƠi tr m mét vuông đ n hàng ch c hecta. Nhà kính có kh n ng lo i b các đi u
ki n môi tr
tr

ng b t l i, cung c p m t môi tr

ng phát tri n t i u, t o ra mùa sinh

ng dƠi h n, có th tr ng các lo i cây trái mùa và các gi ng cây khác nhau, b o

v cây tr ng kh i th i ti t l nh, m a đá, gió, m a...gơy thi t h i, lo i b d ch b nh,
sâu b nh h i, t ng t c đ sinh tr
t t h n. T t c đ

ng nhanh h n vƠ n ng su t cao h n, ch t l

ng

c đi u ch nh vƠ đi u khi n hoàn toàn t đ ng và áp d ng công

ngh khoa h c k thu t vào quy trình giám sát và s n xu t. Vi c s d ng nhà kính
t đ ng giúp chúng ta có th ti t ki m nhân l c, t ng đ chính xác trong giám sát và
đi u khi n môi tr

ng.

N m là m t lo i th c v t giƠu dinh d

ng chi m 45% protein, 60 nguyên t

khoáng, 19 lo i axit amin và r t nhi u lo i vitamin nh : B1, B6, B12, ầ
n m còn có nhi u d

c tính quý mà không ph i lo i th c ph m nƠo c ng có. Vì v y

n m là m t lo i rau s ch, m t lo i thu c trong y d
B

MÔN I N T

c bi t,

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

c đang đ

c nhi u ng

i tiêu
1


NG 1. T NG QUAN

CH

dùng l a ch n và nhu c u ng

i dân s d ng ngày cƠng t ng cao. Tuy nhiên hi n

nay quá trình s n xu t n m c a n
bi n đ i khí h u. T đó s n l
ch t l

c ta còn ch u nhi u tác đ ng t môi tr

ng, t

ng n m s n xu t ra ch a cao, còn hao h t nhi u và

ng n m c ng ch a cao do hay b nh h

ng b i d ch b nh.

Trên nhu c u th c t , nh ng đòi h i ngày càng cao c a th tr

ng, c ng v i s

phát tri n m nh c a khoa h c công ngh , đ c bi t là công ngh thông tin, k thu t
đi n- đi n t . Phát tri n k thu t đi u khi n t đ ng t kho ng cách xa trong nông
nghi p đang là xu th phát tri n nông nghi p cao nói chung và nhà kính t đ ng nói
riêng. Chúng tôi ch n đ tƠi liên quan đ n giám sát quá trình tr ng n m, c th là
n m r m. T đó chúng tôi đ xu t đ tài “THI T K VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
GIÁM SÁT VẨ I U KHI N MÔ HÌNH TR NG N M R M”.

1.2

M C TIÊU
Sau khi th c hi n đ tài nhóm xây d ng đ

tr ng n m r m trong đó đ tƠi đi u khi n đ
khi n h th ng qu t và h th ng phun s
l

c m t b đi u khi n giám sát

c nhi t đ , đ

ng, g i đ

m b ng b ng cách đi u

c d li u nhi t đ , đ

m, s

ng s n ph m lên website, g i d li u b ng sms khi g p s c ho c khi ng

i

dùng mu n.

1.3

N I DUNG NGHIÊN C U

 N I DUNG 1: Tìm hi u và nghiên c u v c u t o ph n c ng, nguyên lý ho t
đ ng, tính n ng c a các module Arduino, module NODEMCU ESP8266,
DHT11, c m bi n m c n

c, IC ULN2803.

 N I DUNG 2: Tìm hi u và nghiên c u v l p trình Webserver, tìm hi u v
ngôn ng HTML, PHP, c s d li u MySQL.
 N I DUNG 3: Các gi i pháp thi thi t k h th ng, thi công mô hình.
 N I DUNG 4: Thi t k h th ng đi u khi n, l u đ gi i thu t vƠ ch

ng trình

đi u khi n mô hình.
 N I DUNG 5: Thi t k hoàn ch nh mô hình th c t .
 N I DUNG 6: Ch y th nghi m h th ng.
 N I DUNG 7: Cân ch nh h th ng.
 N I DUNG 8: Vi t sách lu n v n.
B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

2


CH

NG 1. T NG QUAN

 N I DUNG 9: B o v đ tài t t nghi p.

1.4

GI I H N
tài ch giám sát khơu ch m sóc n m r m vƠ đóng gói.



 S d ng Arduino đ đ c giá tr c m bi n đo đ

đi u ch nh các thông s nhi t đ đ

c vƠ đi u khi n các thi t b đ

m thích h p cho s sinh tr

ng c a n m

r m.
 Các d li u đ

c g i lên server g m: Th i gian, nhi t đ , đ

m, s l

ng s n

ph m, tr ng thái c a các thi t b lên Web server và hi n th lên màn hình LCD.
 Ch g i d li u b ng tin nh n SMS đ báo n u g p s c ho c khi ng

i dùng

mu n.
 Gi i h n kích th
mđ

c mô hình 60x40x40cm đ quá trình thay đ i nhi t đ đ

c nhanh chóng và hi u qu vì mô hình ch s d ng các thi t b có công

su t nh .

1.5

B

 Ch
Ch

C C
ng 1: T ng Quan
ng nƠy trình bƠy v đ t v n đ d n nh p lý do ch n đ tài, m c tiêu, n i

dung nghiên c u, gi i h n thông s và b c c đ án.
 Ch

ng 2: C S Lý Thuy t

Trong ch

ng nƠy trình bƠy v các lý thuy t có liên quan đ n các v n đ mà

đ tài s dùng đ th c hi n thi t k , thi công cho đ tài.
 Ch
Ch

ng 3: Tính Toán VƠ Thi t K
ng nƠy gi i thi u t ng quan v các yêu c u c a đ tài mà mình thi t k

và các tính toán, thi t k g m nh ng ph n nƠo. Nh : thi t k s đ kh i h th ng,

s đ nguyên lý toàn m ch, tính toán thi t k m ch.
 Ch
Ch

ng 4: Thi Công H Th ng
ng nƠy trình bƠy v quá trình v m ch in l p ráp các thi t b , đo ki m tra

m ch, l p ráp mô hình. Thi t k l u đ gi i thu t cho ch
trình cho h th ng. H
 Ch
B

ng trình vƠ vi t ch

ng

ng d n quy trình s d ng h th ng.

ng 5: K t Qu _Nh n Xét_ ánh Giá

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

3


CH

NG 1. T NG QUAN

Trình bày v nh ng k t qu đư đ

thi công. T nh ng k t qu đ t đ

c m c tiêu đ ra sau quá trình nghiên c u

c đ đánh giá quá trình hoƠn thƠnh đ

c bao

nhiêu ph n tr m.
 Ch
Ch

ng 6: K t Lu n VƠ H

ng Phát Tri n

ng nƠy trình bƠy v nh ng k t qu mƠ đ án đ t đ

đó rút ra k t lu n vƠ h

c, nh ng h n ch , t

ng phát tri n đ gi i quy t các v n đ t n đ ng đ đ án

hoàn thi n h n

B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

4


NG 2. C

CH

CH

S

LÝ THUY T

NG 2. C

S

GI I THI U PH

2.1

LÝ THUY T

NG PHÁP TR NG N M R M TRUY N

TH NG

Khí h u Vi t Nam r t thích h p đ n m r m sinh tr
đ thích h p đ n m phát tri n t 30-32oC; đ
đ

ng và phát tri n. Nhi t

m nguyên li u (c ch t) t 65-75%;

m không khí 80%; pH=7, thoáng khí. N m r m s d ng dinh d

ng cellulose

tr c ti p t nguyên li u tr ng.
Chu k sinh tr

ng và phát tri n c a n m r m r t ng n. T lúc tr ng đ n khi

thu ho ch ch sau 10-12 ngày.

 Nguyên li u và th i v tr ng:
H u h t các ph th i c a ngành nông nghi p giàu ch t cellulose đ u có th là
nguyên li u tr ng n m. Th i v tr ng n m t đó c ng ph thu c vào nguyên li u,
th

ng s b t đ u v tr ng n m r m sau khi ng

i dân thu ho ch lúa xong nh m

t n d ng ngu n r m r có s n.

 Quy trình tr ng n m:
 X lý nguyên li u:
R mr đ
đ ng,

c lƠm

t trong n

c vôi (3,5kg vôi hòa v i 1.000 lít n

2-3 ngƠy đ o m t l n. Th i gian

c n tr i r ng ra ph i tr

c), vun

kéo dài 4-6 ngày. Nguyên li u quá

c khi đem tr ng. R m r đ

t

t (khi v t c ng r m có n

ch y thành gi t) là t t nh t. N u khô quá c n b sung thêm n

c

c khi đ o đ ng .

óng mô c y gi ng:



t khuôn (có th vun lu ng không c n dùng khuôn) sao cho thu n l i khi đi
l i, ch m sóc n m và ti t ki m di n tích.
Chi u ngang m t mô t 0.3-0.4m, chi u cao t 0.35-0.4m. Tr i m t l p r m r
dày 10-20cm. C y m t l p meo gi ng vi n xung quanh cách mép khuôn 4-5cm.
Ti p t c lƠm nh v y đ 3 l p. L p trên cùng tr i meo gi ng đ u kh p b m t (l p
th 4).
B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

5


NG 2. C

CH
L

S

LÝ THUY T

ng meo gi ng c y cho 1,2m mô kho n 200-250g. M i l p gi ng c y xong

dùng tay n ch t, nh t là xung quanh làm thành mô. Trung bình 1 t n r m r khô
tr ng đ

c 90-100m mô n m.

Hình 2.1:

óng mô n m

 Ch m sóc mô n m đư c y gi ng:
óng mô n m ngoài tr i th

ng b các đ t m a l n, n ng nóng lƠm h h ng,

vì th c n che ph m t l p r m r trên b m t mô n m. L p r m r nƠy đ

cx p

theo m t chi u, ph theo ki u l p mái nhà, chi u dày 4-5cm.
Nhi t đ mô n m trong nh ng ngƠy đ u kho ng 38-40oC. Sau 3-5 ngƠy đ u
không c n t

in

c. N u ki m tra th y mô n m b khô có th t

in

c lên l p áo

ph nhi u l n trong ngày.
n ngày th 7-8 b t đ u xu t hi n n m con (giai đo n ra qu ). 3-4 ngày ti p
theo n m l n nhanh to b ng qu tr ng, đ thêm vài ti ng đ ng h có th n m s n
ô dù. N m ra m t đ dƠy, kích th
n

ct

cl nc nt

i 3-4 l

i m t l n r t ít (0,1 lít cho m t mô/ngày). N u t

tn

c m t ngƠy. L

ng

i nhi u n m s b th i

chân và ch t.

Hình 2.2: Ch m sóc mô n m
B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

6


NG 2. C

CH

S

LÝ THUY T

 Cách thu hái n m:
K t lúc c y gi ng đ n khi hái h t đ t 1 kho ng 15 ậ 17 ngƠy. N m ra r t
ngƠy th 12 đ n 15.
Hái n m khi chúng

giai đo n hình tr ng lƠ t t nh t, b o đ m ch t l

ng vƠ

n ng su t cao. M t ngƠy hái n m 2 ậ 3 l n. Nh ng ngƠy n ng nóng, nhi t đ không
khí cao, n m phát tri n r t nhanh, vì v y nên quan sát n m h i nh n đ u lƠ hái
đ

c. N m th

ng m c t ng c m, ta có th hái c c m ho c hái t a nh ng ph i

khéo léo không đ

nh h

ng đ n nh ng chơn n m con.

N m hái đ t 1 kho ng 3 ậ 4 ngƠy. N ng su t 70 ậ 80%, sau 7 ậ 8 ngƠy ra ti p
đ t 2.
N ng su t n m đ t 2 kho ng 15 ậ 25%.
M t đ t nuôi tr ng (t lúc x lỦ nguyên li u đ n khi k t thúc thu hái) kho ng
25 ậ 30 ngày.
Sau m i đ t nuôi tr ng d n v sinh s ch s : t
t

in

c vôi (gi ng vôi quét

ng) đ 3 ậ 4 ngƠy l i tr ng đ t ti p theo.
N ng su t n m dao đ ng t 12 ậ 20% so v i nguyên li u khô, m t t n r m r

khô cho thu ho ch kho ng 120 ậ 200kg n m t
thu c vƠo ch t l

i. N ng su t n m cao hay th p tùy

ng gi ng n m, k thu t nuôi tr ng vƠ y u t khí h u.

Hình 2.3: N m r m có th thu ho ch đ
B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

c
7


CH

NG 2. C

S

LÝ THUY T

 H n ch :
 Do tr ng ngoài tr i nên ch u nh h

ng tr c ti p t môi tr

ng nh n ng,

m a, m m b nh. T làm n m r m có th s phát tri n kém, nhi m b nh, th i
chân gây ch t n m làm gi m n ng su t.
 Do mô n m đ t ngoài tr i nên ph i t n thêm l

ng r m đ che ph m t mô đ

b o v meo n m.

2.2

GI I THI U MÔ HÌNH NÔNG NGHI P S

D NG NHÀ KÍNH

TRONG TH C T
Trên th gi i,

nhi u qu c gia phát tri n m nh v nông nghi p h đư áp d ng

m nh m trong vi c l p đ t nhà kính nông nghi p b i nh ng u th
th ng này mang l i.

Vi t Nam, m t đ t n

đư vƠ đang d n thay đ i v i các ph

u vi t c a h

c có th m nh v nông nghi p c ng

ng pháp th công thông th

ng b ng nhà kính

nông nghi p công ngh cao.
 Trong đó n i b t là 2 lo i nhà kính sau:

 Lo i nhà kính (glass house): là lo i nhà công trình xây d ng có t m l p mái
vƠ vách xung quanh đ

c b ng kính là m t ng d ng công ngh cao trong s n

xu t nông nghi p nh m tránh tác đ ng x u c a th i ti t c ng nh s thâm
nh p c a côn trùng gây h i, làm nh h

ng đ n cây tr ng. Còn nhà màng

(poly-greenhouse) thì có c u trúc và công d ng t
và mái che l i đ

ng t nhà kính nh ng vách

c thay th b ng polyetylen.

Hình 2.4: Mô hình nhà kính th c t
B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

8


CH

NG 2. C

 Lo i nhƠ l

S

LÝ THUY T

i kín: Là lo i nhƠ l

iđ

c ph hoàn toàn b ng l

c ng nh xung quanh, có c a ra vƠo c ng đ

c ph kín b ng l

i c trên mái
i.

cs

d ng đ che ch n ng n ng a côn trùng thâm. V thi t k v i ki u mái b ng và
mái nghiêng hai bên. Khung nhƠ đ

c làm b ng c t bê tông ho c b ng khung

s t hàn ho c b t c vít. V t li u l

i che s n xu t b ng v t li u trong n

b ng k thu t d t l

i đ n gi n. L

i hoàn toàn không đ

c

c x lý đ t ng kh

n ng ch ng ch u tia t ngo i, n ng, gióầnên đ b n không cao, ch s d ng
t t t 6 - 8 tháng lƠ rách, h h ng.

Hình 2.5: Mô hình nhƠ l

i kín th c t

 Bên c nh nh ng u đi m, các mô hình nhà kính th c t v n có nhi u h n ch :
 Nhà kính t o ra môi tr

ng có nhi t đ vƠ đ

m cao h n so v i môi tr

ng

bên ngoài t đó n u không có bi n pháp giám sát x lý s d phát sinh n m
m c, ầ
 Giá thành l p đ t vƠ đ u t th

ph

2.3

ng cao g p 5 đ n 10 l n so v i giá thành c a

ng pháp canh tác truy n th ng.

T NG QUAN V ARDUINO
Arduino là m t board m ch vi x lý, nh m xây d ng các ng d ng t

v i nhau ho c v i môi tr
m ch ngu n m đ

ng đ

c thu n l i h n. Ph n c ng bao g m m t board

c thi t k trên n n t ng vi x lý AVR Atmel 8bit, ho c ARM

Atmel 32- bit. Nh ng Model hi n t i đ

c trang b g m 1 c ng giao ti p USB, 6

chơn đ u vào analog, 14 chân I/O k thu t s t

B

MÔN I N T

ng tác

ng thích v i nhi u board m r ng

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

9


NG 2. C

CH

S

LÝ THUY T

khác nhau. Các ng d ng n i b t c a board m ch Arduino: robot đ n gi n, đi u
khi n nhi t đ , phát hi n chuy n đ ng, game t

ng tácầ

c gi i thi u vƠo n m 2005, Nh ng nhà thi t k c a Arduino c g ng mang
đ n m t ph

ng th c d dàng, không t n kém cho nh ng ng

i yêu thích, sinh viên

và gi i chuyên nghi p đ t o ra nh ng thi t b có kh n ng t

tr

ng tác v i môi

ng thông qua các c m bi n vƠ các c c u ch p hành. Nh ng ví d ph bi n cho

nh ng ng

i yêu thích m i b t đ u bao g m các robot đ n gi n, đi u khi n nhi t đ

và phát hi n chuy n đ ng.

i cùng v i nó là m t môi tr

(IDE) ch y trên các máy tính cá nhơn thông th
các ch

ng phát tri n thích h p

ng vƠ cho phép ng

i dùng vi t

ng trình cho Arduino b ng ngôn ng C ho c C++.

M t m ch Arduino bao g m m t vi đi u khi n AVR v i nhi u linh ki n b
sung giúp d dàng l p trình và có th m r ng v i các m ch khác. M t khía c nh
quan tr ng c a Arduino là các k t n i tiêu chu n c a nó, cho phép ng

i dùng k t

n i v i CPU c a board v i các module thêm vào có th d dàng chuy n đ i, đ

c

g i là shield. Vài shield truy n thông v i board Arduino tr c ti p thông qua các
chân khác nhau, nh ng nhi u shield đ
nhi u shield có th đ
th c th

c đ nh đ a ch thông qua serial bus I²C

c x p ch ng và s d ng d

i d ng song song. Arduino chính

ng s d ng các dòng chip megaAVR, đ t bi t là Atmega8, Atmega168,

Atmega328, Atmega1280 và Atmega2560. M t vài các b x lỦ khác c ng đ
d ng b i các m ch Arduino t

cs

ng thích. H u h t các m ch g m m t b đi u khi n

tuy n tính 5V và m t th ch anh dao đ ng 16MHz (ho c b c ng h

ng ceramic

trong m t vài bi n th ), m c dù m t vài thi t b nh LilyPad ch y t i 8MHz và b

qua b đi u ch nh đi n áp onboard do h n ch v kích c thi t b . M t vi đi u khi n
Arduino c ng có th đ
upload ch

c l p trình s n v i m t bootloader cho phép đ n gi n là

ng trình vƠo b nh flash on-chip, so v i các thi t b khác th

c n m t b n p bên ngoƠi.

ng ph i

i u này giúp cho vi c s d ng Arduino tr c ti p h n

b ng cách cho phép s d ng 1 máy tính g c nh lƠ m t b n p ch
M t s lo i Arduino ph bi n trên th tr

ng trình.

ng hi n t i có th k đ n là: Arduino

Nano, Arduino Uno R3, Arduino Mega 2560 R3, Arduino Due,... Ngoài ra còn có
m t s dòng h tr Internet nh Arduino Internet, NODEMCU ESP8266,...

B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

10


CH

NG 2. C

S

LÝ THUY T

Hình 2.6: M t s lo i board Arduino ph bi n

2.4

T NG QUAN V IOT

Hình 2.7: Mô hình s đ IOT
IoTs (Internet of Things) là thu t ng dùng đ ch các đ i t

ng có th đ

c

nh n bi t c ng nh ch s t n t i c a chúng trong m t ki n trúc mang tính k t n i.
C m t nƠy đ

c đ a ra b i Kevin Ashton vƠo n m 1999. Ọng lƠ m t nhà khoa h c

đư sáng l p ra Trung tâm Auto-ID

c u cho RFID (m t ph
B

MÔN I N T

đ i h c MIT, n i thi t l p các quy chu n toàn

ng th c giao ti p không dơy dùng sóng radio) c ng nh

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

11


NG 2. C

CH

S

LÝ THUY T

m t s lo i c m bi n khác. IoT sau đó c ng đ
t các hãng và nhà phân tích.
th đ

c dùng nhi u trong các n ph m đ n

i m quan tr ng c a IoT đó lƠ các đ i t

c nh n bi t vƠ đ nh d ng. N u m i đ i t

d u" đ phân bi t b n thơn đ i t
th hoàn toàn qu n lý đ

ng, k c con ng

ng ph i có

i, đ

c "đánh

ng đó v i nh ng th xung quanh thì chúng ta có

c nó thông qua máy tính. Vi c đánh d u có th đ

c th c

hi n thông qua nhi u công ngh , ch ng h n nh RFID, NFC, mư v ch, mã QR,
watermark k thu t s ... Vi c k t n i thì có th th c hi n qua Wifi, m ng vi n thông
b ng r ng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, h ng ngo i... Ngoài nh ng k thu t nói
trên, n u nhìn t th gi i web, chúng ta có th s d ng các đ a ch đ c nh t đ xác
đ nh t ng v t, ch ng h n nh đ a ch IP. M i thi t b s có m t IP riêng bi t không
nh m l n. S xu t hi n c a IPv6 v i không gian đ a ch vô cùng r ng l n s giúp
m i th d dàng k t n i vƠo Internet c ng nh k t n i v i nhau.
M t trong nh ng v n đ đ i v i IoT đó lƠ kh n ng t o ra m t ng d ng IoT
nhanh chóng.

kh c ph c hi n nay nhi u hãng , công ty t ch c trên th gi i đang

nghiên c u các n n t ng giúp xây d ng nhanh ng d ng dành cho IoT.

2.5

T NG QUAN V WEB
World Wide Web (www), g i t t là web, là m t không gian thông tin toàn c u

mà m i ng

i có th truy nh p qua các máy tính n i v i m ng Internet. Các tài li u

trên web đ

c l u tr trong m t h th ng siêu v n b n đ t t i các máy Webserver

n i m ng Internet. Ng

i dùng ph i s d ng m t ch

web đ xem các siêu v n b n nƠy. Ch
URL do ng

ng trình g i là trình duy t

ng trình nƠy s nh n thông tin t i ô đ a ch

i s d ng yêu c u, sau đó trình duy t s t đ ng g i thông tin đ n

máy webserver và hi n th trên màn hình máy tính c a ng

Ng

i xem.

i dùng có th theo các liên k t siêu v n b n trên m i trang web đ n i

v i các tài li u khác ho c g i thông tin ph n h i lên máy ch trong m t quá trình
t

ng tác. Ho t đ ng truy tìm thông tin theo các siêu liên k t th

duy t web. Quá trình nƠy cho phép ng

i dùng có th l

ng đ

c g i là

t các trang web đ l y

thông tin. Tuy nhiên đ chính xác và ch ng th c c a thông tin tùy thu c vào uy tín
c a các website đ a ra thông tin đó.
c đi m ti n l i c a web: Thông tin d dàng c p nh t, thay đ i, khách hàng
có th xem thông tin ngay t c kh c,
B

MÔN I N T

b t kì đơu, ti t ki m chi phí in n, g i b u

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

12


NG 2. C

CH

S

LÝ THUY T

ki n, fax, thông tin không gi i h n và không gi i h n khu v c s d ng.
V c b n các website đ

c v n hành nh 3 thành ph n: tên mi n, website và

web server. Trong đó tên mi n đóng vai trò lƠ đ a ch website. Website là h th ng
file ngu n ch a file kh i ch y cho website, các file ch a n i dung c a website nh
hình nh, v n b n, âm thanh. Ngoài ra còn là nh ng file đi u khi n l u tr - trích
xu t d li u t CSDL, đi u khi n cho webserver nh n và ph n h i yêu c u c a
ng

i dùng thông qua trình duy t, ầ Còn thƠnh ph n th 3 webserver chính lƠ n i

l u tr cho CSDL và h th ng file ngu n nêu trên.

2.6

CÁC CHU N GIAO TI P

2.6.1 CHU N GIAO TI P UART
UART là vi t t t c a Universal Asynchronous Receiver- Transmitter có ngh a
là truy n d li u n i ti p b t đ ng b . UART chuy n đ i gi a d li u n i ti p và
song song. M t chi u, UART chuy n đ i d li u song song bus h th ng ra d li u
n i ti p đ truy n đi. M t chi u khác, UART chuy n đ i d li u nh n đ

c d ng d

li u n i ti p thành d ng d li u song song cho CPU có th đ c và bus h th ng.
truy n đ

c d li u thì c bên phát và bên nh n ph i t t o xung clock có cùng t n

s vƠ th

ng đ

c g i là t c đ baud, ví d nh 2400 baud, 4800 baud, 9600

baudầ
UART c a PC h tr c hai ki u giao ti p là giao ti p đ ng th i và giao ti p
không đ ng th i. Giao ti p đ ng th i t c là UART có th g i và nh n d li u vào
cùng m t th i đi m. Còn giao ti p không đ ng th i (không kép) là ch có m t thi t
b có th chuy n d li u vào m t th i đi m, v i tín hi u đi u khi n ho c mã s
quy t đ nh bên nào có th truy n d li u. Giao ti p không đ ng th i đ
khi mà c 2 chi u chia s m t đ
ch giao ti p qua m t đ

Thêm vƠo đ

ng

ng d n ho c n u có 2 đ

c th c hi n

ng nh ng c 2 thi t b

cùng m t th i đi m.

ng d li u, UART h tr b t tay chu n RS232 và tín hi u đi u

khi n nh RTS, CTS, DTR, DCR, RT vƠ CD.

B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

13


NG 2. C

CH

S

LÝ THUY T

Hình 2.8: Giao ti p UART
giao ti p gi a 2 thi t b thông qua chu n giao ti p UART, ta ti n hành n i
dây Tx (chân g i tín hi u) c a bên phát v i chân Rx (chân nh n tín hi u) c a bên
thu và ng

c l i n i chân Rx (chân nh n tín hi u) c a bên phát v i chân Tx (chân

g i tín hi u) c a bên thu. Cách n i dơy nƠy đ

c g i là n i chéo dây. Bên c nh đó,

c n ph i n i chung GND cho c 2 bên nh n và phát v i nhau và mu n truy n nh n
đ

c, 2 bên ph i có cùng t c đ baud.

2.6.2 CHU N GIAO TI P I2C
I2C là m t chu n truy n theo mô hình ch - t . M t thi t b ch có th giao
ti p v i nhi u thi t b t . Mu n giao ti p v i thi t b nào, thi t b ch ph i g i đúng
đ a ch đ kích ho t thi t b đó r i m i đ

c phép ghi ho c đ c d li u.

Hình 2.9: Giao ti p I2C
M t giao ti p I2C g m có 2 dây: Serial Data (SDA) và Serial Clock (SCL).
SDA lƠ đ

ng truy n d li u 2 h

ch theo m t h

ng, còn SCL là đ

ng truy n xung đ ng h và

ng. Nh hình v trên, khi m t thi t b ngo i vi k t n i vƠo đ

ng

I2C thì chân SDA c a nó s n i v i dây SDA c a bus, chân SCL s n i v i dây
SCL.
M i dơy SDA hay SCL đ u đ

c n i v i đi n áp d

ng c a ngu n c p thông

qua m t dơy đi n tr kéo lên. S c n thi t c a đi n tr kéo này là vì chân giao ti p
I2C c a các thi t b ngo i vi th

ng là c c máng h . Giá tr c a các đi n tr này

khác nhau tùy vào t ng thi t b và chu n giao ti p, th

ng dao đ ng trong kho ng

1k đ n 4.7k.

B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

14


CH

NG 2. C

S

LÝ THUY T

Nh hình trên, ta th y có r t nhi u thi t b cùng đ

c n i vào m t bus I2C, tuy

nhiên s không x y ra chuy n nh m l n gi a các thi t b , b i m i thi t b s đ

c

nh n ra b i m t đ a ch duy nh t v i m t quan h ch t t n t i trong su t th i gian
k t n i. M i thi t b có th ho t đ ng nh lƠ thi t b nh n ho c truy n d li u hay có
th v a truy n v a nh n. Ho t đ ng truy n hay nh n còn tùy thu c vào vi c thi t b
đó lƠ ch (master) hay t (slave). M t thi t b hay m t IC khi k t n i v i bus I2C,

ngoài m t đ a ch duy nh t đ phân bi t thì nó còn đ

c c u hình là thi t b ch hay

t .

2.6.3 CHU N GIAO TI P ONE-WIRE
Chu n giao ti p 1 dây (1 wire) do hang Dallas gi i thi u. Trong giao ti p này
ch c n 1 dơy đ truy n tính hi u và làm ngu n nuôi (n u không tín dây mass). Là
chu n giao ti p không đ ng b và bán song công (half-duplex). Trong giao ti p này
tuân theo m i quan h ch t m t cách ch t ch . Trên m t bus có th g n 1 ho c
nhi u thi t b slave nh ng ch có 1 master có th k t n i đ n bus này. Bus d li u
khi

tr ng thái rãnh (khi không có d li u trên đ

v y bus d li u ph i đ

ng truy n) ph i

m c cao do

c kéo lên ngu n thông qua 1 đi n tr . Giá tr đi n tr này

có th tham kh o trong datasheet c a thi t b /các thi t b slave.

Hình 2.10: Giao ti p One-Wire
giao ti p đ

c v i vi đi u khi n, tín hi u trên bus 1 wire chia thành các khe

th i gian 60 µs. M t bit d li u truy n trên bus d a trên khe th i gian (time slots).
Các thi t b slave khác nhau cho phép có th i gian quy đ nh khác nhau. Nh ng quan
tr ng nh t trong chu n giao ti p này là c n chính xác v th i gian. Vì v y đ t i u
đ

ng truy n thì c n m t b đ nh th i đ delay chính xác nh t.

B

MÔN I N T

CÔNG NGHI P ậ Y SINH

15