Slide Vườn thông minh giám sát nhiệt độ độ ẩm iot bản cao cấp

ĐẠI HỌC xxx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

GIÁM SÁT NÔNG NGHIỆP THÔNG MINH
SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ IOT

Sinh viên thực hiện: xxx
Lớp: xxx
MSSV: xxx
GVHD: xxx


Nội Dung
1. Tổng quan về đề tài

2. Cơ sở lý thuyết và nhiệm vụ một số linh
kiện chính trên mạch

Gồm
Gồm có
có 55 nội
nội
dung
dung

3. Phân tích, thiết kế cho hệ thống

4. Thi công, kết quả thực nghiệm

5. Demo sản phẩm


1. Tổng quan về đề tài
Đặt vấn đề

số dân làm nơng là rất cao. Theo thống kê cả nước có
48% dân số làm nơng nghiệp nhưng chỉ đóng góp
một phần GDP rất nhỏ. Năng suất lao động lĩnh
vực này còn thấp, việc tăng năng suất còn chậm.


Nguyên nhân
Do hạn hán, biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới năng suất và sản lượng cây trồng.
Sản xuất nhỏ lẻ, phi tập trung dẫn tới chất lượng sản phẩm không đồng đều.
Phương pháp sản xuất lạc hậu, dựa vào sức người là chủ yếu dẫn đến giá thành cao
khó có tính cạnh tranh


Giải pháp
Sản xuất tập trung, quy mơ lớn có liên kết chặt chẽ
Áp dụng thành tựu khoa học vào trong sản xuất
Áp dụng tự động hóa giảm thiểu thời gian cũng như sức
người


Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, phân tích và thiết kế một hệ thống
có khả năng giám sát, tự động bật tắt máy bơm và đèn thông qua kiểm

tra, so sánh các dữ liệu do các cảm biến gửi về và có thể thực hiện bật
tắt thủ cơng, có thể thực hiện điều khiển máy bơm thông qua App
android.


2. Cơ sơ lý thuyết và tìm hiểu các linh
kiện

Ứng dụng IOT trong nông nghiệp

Xây dựng sơ đồ khối cho hệ thống

Nhiệm vụ các linh kiện chính trên mạch


Ứng dụng IOT trong nông nghiệp
Ứng dụng IOT trong nông nghiệp góp phần tạo nên một mơi trường sản
xuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động, tăng năng suất,
mang lại hiệu quả kinh tế cao, giúp nâng cao tính chuyên nghiệp và cải
thiện bộ mặt cho cho nền nông nghiệp trong tương lai gần.


Xây dựng sơ đồ khối cho hệ thống

Thingspeak
 

App Android

Khối nút nhấn

Khối thu thập dữ
liệu cảm biến

Khối xử lý trung tâm
ESP8266

Khối công suất

Khối LCD 16x2

Khối nguồn
Khối thiết bị

Firebase


Nhiệm vụ các linh kiện chính trong mạch

 Nhiệm vụ của cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
 Nhiệm vụ của cảm biến mưa
 Nhiệm vụ của cảm biến độ ẩm đất
 Nhiệm vụ của cảm biến ánh sáng
 Nhiệm vụ của Esp8266 Node MCU
 Nhiệm vụ của màn hình LCD 16x2


Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11

Nhiệm vụ của cảm biến DHT11:

Là thu thập nhiệt độ, độ ẩm đưa về khối vi điều khiển Esp8266 xử lý và
gửi dữ liệu lên App và bật bơm làm mát khi nhiệt độ quá cao.


Cảm biến mưa

Nhiệm vụ của cảm biến mưa:
Trong đề tài này cảm biến mưa có tác dụng để ngắt máy bơm khi phát hiện
trời mưa tránh gây lãng phí nước và điện năng và đảm bảo cho cây trồng
không bị úng nước.


Cảm biến độ ẩm đất

Nhiệm vụ của cảm biến độ ẩm đất:
Tiến hành đo độ ẩm trong đất gửi về Esp 8266 xử lý và tiến hành tự
động bật bơm khi độ ẩm thấp và tắt bơm khi độ ẩm cao để cây trồng
sinh trưởng và phát triển tốt.


Cảm biến ánh sáng

Nhiệm vụ của cảm biến ánh sáng:
Dùng vào những ngày gần thu hoạch khi chúng ta muốn tăng thời gian
chiếu sáng đẩy nhanh quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng


Esp8266 Node MCU

Nhiệm vụ của Esp8266 Node MCU:

Lấy thời gian thực, thu thập dữ liệu từ các cảm biến gửi về tiến hành
kiểm tra so sánh để tự động bật tắt các thiết bị như máy bơm và đèn,
gửi các dữ liệu lên Thingspeak và Firebase.


Màn hình LCD 16x2

Nhiệm vụ của màn hình LCD:
Hiển thị các thông số cần thiết như thời gian thực, nhiệt độ, độ ẩm
thực, thời gian cài đặt, nhiệt độ, độ ẩm cài đặt.


3. Phân tích, thiết kế hệ thống
Sơ đồ nguyên lí:


Lưu đồ thuật tốn chương trình chính
Ngun lý hoạt động
Bắt đầu chương trình sẽ khởi tạo tất
cả các cảm biến, sau đó cấu hình hệ
thống. Sau đó chương trình sẽ vào
vịng lặp vơ hạn, đọc giá trị cảm
biến và hiển thị giá trị nhiệt độ, độ
ẩm lên LCD và App android và
thực thi hai chế độ thủ công hoặc
chế độ tự động để bật tắt máy bơm
dữ liệu sau khi được xử lí sẽ được
gửi dữ liệu lên App android.

Lưu đồ thuật toán chế độ tự động bật tắt bơm


Nguyên lý hoạt động:
Bắt đầu kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm đất qua các mức thời gian được
cài đặt trong ngày, nếu kiểm tra thời gian không đúng với thời
gian cài đặt thì bơm sẽ khơng được bật và nếu thời gian đúng với
thời gian cài đặt thì nhiệt độ và độ ẩm đo được sẽ được so sánh
với mức ngưỡng được cài đặt trước nếu độ ẩm đất bé hơn mức
ngưỡng cài đặt thì tiến hành bật bơm nếu trong thời gian bật bơm
phát hiện trời mưa thì sẽ tắt bơm nếu khơng mưa thì sẽ tiếp tục
kiểm tra và nếu độ ẩm đất bé hơn ngưỡng thì sẽ tiến hành kiểm tra
nhiệt độ nếu nhiệt độ lớn hơn mức ngưỡng cài đặt thì tự động bật
máy bơm trong thời gian máy bơm bật nếu gặp trời mưa thông
qua cảm biến mưa thì tự động tắt máy bơm nếu khơng mưa thì sẽ
quay lại kiểm tra, nếu nhiệt độ bé hơn ngưỡng thì sẽ tắt bơm và
quay lại tiến hành kiểm tra lại từ đầu.


Lưu đồ thuật toán chế độ tự động bật tắt đèn
Nguyên lý hoạt động:
Bắt đầu chương trình sẽ khởi tạo
cảm biến ánh sáng, đọc giá trị
cảm biến, cảm biến ánh sáng sẽ
đo ánh sáng và so sánh với mức
ngưỡng được cài đặt trước nếu
ánh sáng bé hơn mức ngưỡng cài
đặt thì tự động bật đèn và quay
lại tiêp tục kiểm tra nếu ánh sáng
lớn hơn mức ngưỡng cài đặt thì

tự động tắt đèn và tiếp tục quay
lại kiểm tra.
 


Lưu đồ thuật toán gửi dữ liệu

Nguyên lý hoạt động:
Sau khi nhận được thông tin dữ liệu từ
cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 và cảm
biến độ ẩm đất, khởi tạo module
Esp8266 Node MCU sẽ kết nối với wifi
người dùng tiến hành gửi dữ liệu lên
Firebase và Thingspeak sau đó quay lại
tiếp tục gửi dữ liệu.


Firebase
Firebase là gì?
Firebase là dịch vụ cơ sở dữ liệu hoạt
động trên nền tảng đám mây – cloud.
Kèm theo đó là hệ thống máy chủ cực
kỳ mạnh mẽ của Google. Chức năng
chính là giúp người dùng lập trình ứng
dụng bằng cách đơn giản hóa các thao
tác với cơ sở dữ liệu.
Lợi ích của Firebase là gì? 
Firebase cịn giúp các lập trình viên rút ngắn thời gian triển khai và mở rộng quy
mô của ứng dụng mà họ đang phát triển.
Firebase là một nền tảng khá tồn diện và linh hoạt. Nó cho phép người dùng phát

triển các loại ứng dụng sau:
 iOS.
 Android.
 Web.


Thingspeak

Thingspeak là gì
Thingspeak là một nền tảng mà bạn có
thể trực quan hóa và phân tích dữ liệu
trên đám mây. Nó là một sản phẩm
Matlab và bạn có thể xử lý và phân tích
dữ liệu trực tiếp từ đám mây. Chủ yếu
nó được sử dụng trong các dự án IoT cần
phân tích để theo dõi những thay đổi về
giá trị cảm biến trên đám mây.

tính năng được sử dụng của ThingSpeak :
Phân tích và vẽ đồ thị cho các dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm từ Esp8266 gửi lên.


MIT App Inventor
MIT App Inventor là gì?
MIT App Inventor dành cho Android là một ứng dụng web nguồn mở
ban đầu được cung cấp bởi Google và hiện tại được duy trì bởi Viện
Cơng nghệ Massachusetts (MIT).
Nền tảng cho phép nhà lập trình tạo ra các ứng dụng phần mềm cho
hệ điều hành Android (OS). Bằng cách sử dụng giao diện đồ họa, nền
tảng cho phép người dùng kéo và thả các khối mã (blocks) để tạo ra

các ứng dụng có thể chạy trên thiết bị Android.