HD1 lê văn nghĩa nghiên cứu, thiết kế mô hình vườn thông minh giám sát và điều khiển qua web

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH VƯỜN THƠNG MINH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA WEB GVHD : Ths Lê Văn Nghĩa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Mạnh - 2018605371 Nguyễn Văn Phương - 2018605556 Nguyễn Văn Thành HÀ NỘI - 2022 - 2018606015 MỤC LỤC Danh Mục Hình Ảnh Danh Mục Bảng Biểu Lời Mở Đầu Chương 1: Giới Thiệu Chung Về vườn thông minh 1.1 Các vấn đề đặt 1.2 Tổng quát đề tài 1.2.1 Internet Of Things (IOT) 1.2.2 Hệ thống vườn thông minh 11 1.3.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 12 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 12 1.6 Phương pháp nghiên cứu 13 Chương 2: Tổng Quan Về Vườn Thông Minh 14 2.1 Ngun lí hoạt động vườn thơng minh 14 2.1.1 Khối Nguồn 15 2.1.2 Khối đầu vào 15 2.1.3 Khối hiển thị .15 2.1.4 Khối xử lý trung tâm 15 2.1.5 Khối cấu chấp hành .15 2.2 Hệ thống điện 15 2.2.1 Module Arduino 15 2.2.2 Module wifi ESP 8266 17 2.2.3 Màn hình LCD 18 2.2.4 Cảm biến 19 2.2.5 Module Relay .23 2.3 Hệ thống khí 24 2.3.1 Khung mơ hình 24 2.3.2 Cơ cấu phun sương 25 2.3.3 Cơ cấu kéo rèm 28 Chương 3: Tính tốn thiết kế hệ thống 33 3.1 Thiết kế hệ thống khí 33 3.1.1 Tính tốn, lựa chọn cấu kéo rèm 33 3.1.2 Tính tốn, lựa chọn cấu bơm nước 36 3.1.3 Thiết kế hệ thống khí .38 3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển 42 3.2.1 Sơ đồ giải pháp 42 3.2.2 Lựa chọn thiết bị điện cho hệ thống 43 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 53 3.2.4 Mô phỏng, thiết kế mạch điều khiển 54 3.2.5 Lưu đồ thuật toán .56 3.3 Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển qua web 57 3.3.1 Giới thiệu ứng dụng Web 57 3.3.2 Tổng quan Web Server .57 3.3.3 Giới thiệu HTML .59 3.3.4 Thiết kế giao diện thành phần web .61 3.3.5 Lập trình hệ thống 61 3.4 Chế tạo, lắp ráp mơ hình hệ thống 62 Chương 4: Kết Luận định hướng phát triển 63 4.1 Kết đạt 63 4.2 Những khó khăn gặp phải 63 4.3 Những hạn chế đề tài 63 4.4 Hướng phát triển đề tài 63 Tài Liệu Tham Khảo 64 Phụ Lục 65 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Thực trạng nơng nghiệp Hình 1.2 IOT ứng dụng sống HÌnh 1.3 Hệ thống vườn thơng minh cho gia đình 11 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí hoạt động hệ thống 14 Hình 2.2 Màn hình LCD 19 Hình 2.3 Các loại cảm biến độ ẩm đất 19 Hình 2.4 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm khơng khí 20 Hình 2.5 Cảm biến ánh sáng 21 Hình 2.6 Cảm biến mưa 22 Hình 2.7 Cảm biến hồng ngoại 22 Hình 2.8 Một số relay công nghiệp thông dụng 23 Hình 2.9 Sắt V3x3cm 24 Hình 2.10 Tấm Mica 25 Hình 2.11 Nguyên lý vào động bơm 26 Hình 2.12 Ống dẫn nước 27 Hình 2.13 Đầu phun sương 28 Hình 2.14 Cấu tạo động giảm tốc 29 Hình 2.15 Các loại Pulley 30 Hình 2.16 Dây curoa 31 Hình 2.17 Cấu tạo dây curoa 32 Hình 3.1 Động giảm tốc LS220 34 Hình 3.2 Pulley dẫn dộng GT2 34 Hình 3.3 Pulley dẫn hướng GT2 35 Hình 3.4 Dây đai dẫn động 36 Hình 3.5 Bơm nước R385 37 Hình 3.6 Ống dẫn nước 37 Hình 3.7 Đầu phun sương 38 Hình 3.8 Bản vẽ tổng thể hệ thống 38 Hình 3.9 Bản vẽ khung mơ hình 40 Hình 3.10 Bản vẽ cấu kéo rèm 40 Hình 3.11 Bản vẽ cấu bơm nước 41 Hình 3.12 Bản vẽ lắp hệ thống 41 Hình 3.13 Bản vẽ tách hệ thống 42 Hình 3.14 Sơ đồ giải pháp cho hệ thống điều khiển 42 Hình 3.15 Arduino Uno R3 43 Hình 3.16 Arduino ESP 8266 44 Hình 3.17 Sơ đồ chân adruino ESP 8266 44 Hình 3.18 Cảm biến độ ẩm đất 45 Hình 3.19 Module cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT 11 46 Hình 3.20 Cảm biến ánh sáng 47 Hình 3.21 Cảm biến mưa 48 Hình 3.22 Cảm biến phát vật cản hồng ngoại 49 Hình 3.23 Module Relay 5V kênh có opto cách ly 50 Hình 3.24 Nguồn sạc dự phịng 51 Hình 3.25 Nguồn Adapter 51 Hình 3.26 Bóng đèn LED bóng cầu nồi 12V 51 Hình 3.27 Quạt làm mát 52 Hình 3.28 Led đơn 5mm 52 Hình 3.29 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 53 Hình 3.30 Sơ đồ Schematic hệ thống 54 Hình 3.31 Mạch PCB 3D 55 Hình 3.32 Mạch PCB thực tế 55 Hình 3.33 Lưu đồ thuật toán 56 Hình 3.34 Nguyên lý hoạt động Server 58 Hình 3.35 Giao diện trang web giám sát điều khiển 61 Hình 3.36 Ảnh chụp mơ hình thực tế 62 Hình 3.37 Ảnh chụp mơ hình thực tế 62 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Kích thước sắt V 39 Bảng 3.2 Kích thước Mica 39 Bảng 3.3 Thông số Arduino UNO R3 43 LỜI MỞ ĐẦU Kỹ thuật điện tử ngành quan trọng phát triển khoa học kỹ thuật đại Ngành cho đời sản phẩm thông minh ứng dụng công nghệ cao, sử dụng lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp mà cịn phát triển mạnh lĩnh vực sản xuất nông nghiệp Giúp tăng suất lao động, gia tăng chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lao động thủ công, giá thành sản phẩm giảm ô nhiễm môi trường Để nâng cao khả vận dụng kiến thức giảng dạy trình học tập xuất phát từ xu hướng tự động hóa sản xuất nơng nghiệp, nhóm đồ án xây dựng phát triển đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế mơ hình vườn thơng minh giám sát điều khiển qua web” Trong trình thực đề tài, nhóm đồ án nhận dẫn góp ý tận tình thầy mơn nói chung, hướng dẫn sát đầy tâm huyết thầy Lê Văn Nghĩa nói riêng Đây góp ý quý báu khơng suốt q trình thực hiệnluận văn mà hành trang để chúng em tiếp bước trình học tập lập nghiệp tới Tuy nhiên kiến thức thời gian thực cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận góp ý, bảo thầy mơn để nhóm hồn thiện đề tài Nhóm đồ án xin chân thành cảm ơn tình cảm , kiến thức quý báu thầy dành cho em suốt q trình làm đồ án Nhóm sinh viên thực Nguyễn Tiến Mạnh Nguyễn Văn Phương Nguyễn Văn Thành if(nhietdomt >= 35) { TTQUAT=1; digitalWrite(RELAY2, LOW); else { TTQUAT=0; digitalWrite(RELAY2, HIGH); } //Điều kiện đóng mở rèm if(mua == 0) //dong rem { TTREM=1; if (cbdongrem == 1) { digitalWrite(RELAY5, LOW); } if (cbdongrem == 0) { digitalWrite(RELAY5, HIGH); } } if(anhsang >= 80) //dong rem { TTREM=1; if (cbdongrem == 1) { digitalWrite(RELAY5, LOW); } if (cbdongrem == 0) { digitalWrite(RELAY5, HIGH); } } if( anhsang < 80 && mua == 1) //mo rem { TTREM=0; if (cbmorem == 0) { digitalWrite(RELAY6, LOW); } else if (cbmorem == 1) { digitalWrite(RELAY6, HIGH); } } // Điều kiện bật tắt đèn if( anhsang Nhiệt Độ Môi Trường 50px"> font-size: )====="; font-size: ... vấn đề thực tiễn nhóm đồ án nghiên cứu tiến hành thiết kế : “Mơ hình vườn thơng minh giám sát điều khiển qua web? ?? Hình 1.3 Hệ thống vườn thơng minh cho gia đình 1.3.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề... chúng em chọn lựa đề tài ? ?Nghiên cứu, thiết kế mơ hình vườn thơng minh giám sát điều khiển qua web? ?? Đề tài thực cho phép giải quyết: - Áp dụng công nghệ tự động điều khiển kiểm soát nhiệt độ,... thiết kế mạch điều khiển 54 3.2.5 Lưu đồ thuật toán .56 3.3 Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển qua web 57 3.3.1 Giới thiệu ứng dụng Web 57 3.3.2 Tổng quan Web Server