BÁO CÁO Cảm Biến Và Cơ Cấu Chấp Hành ĐỀ TÀI Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Cho Nhà Nuôi Yến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIA ĐỊNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO Cảm Biến Và Cơ Cấu Chấp Hành ĐỀ TÀI Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Cho Nhà Nuôi Yến Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Kim Tuấn Nhóm: III Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Phước MSSV: 2008110265 Lớp: K14DCLT-IOT Khóa: 14 Lời Cảm Ơn Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường đại học gia định đưa môn học lý thuyết điều khiển vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên môn - thầy Nguyễn Kim Tuấn dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian học tập vừa qua Trong thời gian tham gia lớp học Kỹ giao tiếp thầy, em có thêm cho nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc Đây chắn kiến thức quý báu, hành trang để em vững bước sau Bộ môn lý thuyết điều khiển môn học thú vị, vơ bổ ích có tính thực tế cao Đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực tiễn sinh viên Tuy nhiên, vốn kiến thức nhiều hạn chế khả tiếp thu thực tế nhiều bỡ ngỡ Mặc dù em cố gắng chắn tiểu luận khó tránh khỏi thiếu sót nhiều chỗ cịn chưa xác, kính mong thầy xem xét góp ý để tiểu luận em hoàn thiện Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn LỜI GIỚI THIỆU Sự cần thiết vấn đề nghiên cứu Đời sống xã hội ngày nâng cao, nhu cầu tiêu dùng yến tăng lên, yến thiên nhiên đảo tự nhiên khơng cịn đáp ứng đủ nhu cầu cung cấp tơ n nghề ni yến nhà phát triển nước đơng nam có Việt Nam, nhà ni n nhà tỷ lệ thành cơng chưa cao có nhiều cách qn lý thủ công dựa vào kinh nghiệm thân Trước tình hình nhằm đáp ứng nhu cầu mi yến nhà tạo môi trường cho yến nhà gần giống môi trường thiên nhiên yến đảo tụi em định làm luận văn nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển quản lý nhà nuôi yến tự động 2.Nhiệm Vụ Báo Cáo Đồ Án Nhà Nuôi Yến STT Họ Và Tên Nguyễn Thành Phước (Nhóm trưởng) Nhiệm Vụ Phân Cơng MSSV Mức Độ Đóng Góp Tìm hiểu, phân cơng lên 2008110265 kế hoạch, viết báo cáo 100% Lập trình vi điều khiển Lê Bình 2008110153 hổ trợ lắp ráp 100% Phạm Hồng Long 2008110165 Tìm hiểu mua linh kiện 100% Tìm hiểu lắp ráp xe dị Phan Trần Trọng Hậu 2008110093 line 100% LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỐ ÁN NHÀ NUÔI YẾN Tuần/ngày Nội dung Ghi  Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, Tuần tiến hành chọn đồ án  GVHD tiến hành xét duyệt đề tài Tuần  Viết đề cương Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn  Viết lịch trình làm đề tài  Tìm hiểu sơ lý thuyết liên quan đề: Tuần Arduino Uno r3, module, động cơ, mạch cầu mạch dò đường line  Tiến hành thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức Tuần khối  Tính tốn thiết kế khối nguồn Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần  Kết nối tất khối lại thiết kế sơ đồ mạch,  Lập trình vi điều khiển tiến hành thi cơng mạch  Lập trình vi điều khiển tiến hành thi công mạch  Lập trình vi điều khiển tiến hành thi cơng mạch  Lập trình vi điều khiển tiến hành thi công mạch  Kiểm tra mạch thi công  Viết báo cáo nội dung làm  Hoàn thiện báo cáo gởi cho GVHD để xem Tuần xét góp ý lần cuối trước báo cáo  Nộp báo cáo Mục Tiêu Nghiên Cứu Đề tài nghiên cứu nhằm đạt mục đích sau: Giúp hiểu môi trường thuận lợi cho chim yến công nghệ điều khiên không dây sử dụng phát triển Xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị điện nhà nuôi yến Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn Cung cấp giải pháp thông minh nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế, tình điển hình nhà ni yến 3.1 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiêm cứu Điều khiển thiết bị điện - Nhóm thiết bị nhiệt độ: máy bơm nước, quạt hút, quạt thơi, cơng tắc điện - Nhóm thiết bị độ âm: máy phun sương, cảm biến đo nhiệt độ - Nhóm thiết bị Ánh sáng: câm biến đo độ sáng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị điện nhà nuôi yến xa thiết bị di động Hệ thống cân đáp ứng mức độ: - Giám sát: giám sát thông thường giám sát tự động - Cảnh báo: cảnh báo thông thường cảnh báo tự động - Điều khiên: điều khiên thông thường điều khiên tự động Kết cấu báo cáo Chương Giới thiệu nhà nuôi yến Chương Tổng quan kỹ thuận công nghệ việc phát triển nhà nuôi yến thông minh Chương Thiết kế xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị nhà nuôi yến Chương Kết nghiên cứu chạy thử nghiệm Chương 1: Giới Thiệu Và Nhà Nuôi Yến Tính cấp thiết đề tài Yến Sào loại thực phẩm có giá trị dinh đưỡng cao, yến sào dùng cho vua chúa nên cịn có tên gọi “món ăn vua chúa”, đứng đầu tất loại sơn hào hải vị Vì giá trị dinh dưỡng cao giá trị lợi Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn nhuận nuôi yến cao, Hiện kg yến thơng thường có giá trung bình khoảng 40 triệu đồng, yến huyết có giá từ 60-90 triệu đồng Tuy nhiên ngành đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn Yến Sảo tự nhiên tìm thấy nhiều vùng duyên hải Nam Trung Bộ Bình Định, Phú n, Khánh Hồ, TpHCM, cần giờ, Gị cơng Có thể nói Yến Sảo sử dụng cho tất người, tốt cho trẻ em suy dinh dưỡng, làm đẹp da, tốt cho phụ nữ, đâm bảo sức khoẻ cho thai nhi, cho sức khoẻ người bệnh người cao ti Đây ăn coi bô dưỡng cao lương mỹ vị quốc gia Đông Nam Á, như: Hồng kông, Trung Quốc, Đài Loan, Việt Nam Xuất phát từ nhu cầu nuôi yến nhiều phát triển công nghệ giúp nhà nuôi yến dựa vào thủ cơng áp dụng cơng nghệ đề giúp việc nuôi yến hiệu tiết kiệm phí Nhà Ni Yến  Nhà ni yến nhà trang bị đồ vật thông minh khác  quạt thông minh, cảm biến nhiệt thông qua điều khiển … Sự tiện lợi màng nhà yến tự động mang lại, tưởng tượng bạn có khả khiển sốt nhiệt độ nhà yến giúp dung hóa nhiệt độ cho tổ yến  Nhà nuôi yến giúp chủ nuôi yến yên tâm đa hình Sơ đồ nhà nuôi yến Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn Chương 2: Tổng Quan Các Kỹ Thuận Và Công Nghệ Trong Việc Phát Triển Nhà Nuôi Yến Thông Minh Những linh kiện xây dựng mơ hình nhà yến: Arduino Uno R3 Màn hình LCD 1602 Sử dụng driver HD44780, có khả hiển thị dịng với dịng 16 ký tự, hình có độ bền cao, phổ biến, nhiều code mẫu dễ dàng sử dụng kèm mạch chuyển tiếp I2C Thông Số Kỹ Thuật   Điện áp hoạt động 5V  Kích thước: 80 x 36 x 12.5mm Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn  Chữ trắng, xanh dương  Khoảng cách hai chân kết nối 0.1 inch tiện dụng kết nối với Breadboard  Tên chân ghi mặt sau hình LCD hổ trợ việc kết nối, dây điện  Có đèn led nền, dùng biến trở PWM điều chình độ sáng để sử dụng điện  Có thể điều khiển với dây tín hiệu  Có ký tự xây dựng hỗ trợ tiếng Anh tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết Mạch chuyển đổi I2C cho LCD LCD có q nhiều chân gây khó khăn q trình kết nối chiếm dụng nhiều chân vi điều khiển? Module chuyển đổi I2C cho LCD giải vấn đề cho bạn, thay sử dụng tối thiểu chân vi điều khiển để kết nối với LCD (RS, EN, D7, D6, D5 D4) với module chuyển đổi bạn cần sử dụng chân (SCL, SDA) để kết nối Module chuyển đổi I2C hỗ trợ loại LCD sử dụng driver HD44780(LCD 1602, LCD 2004, … ), kết nối với vi Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn điều khiển thông qua giao tiếp I2C, tương thích với hầu hết vi điều khiển Ưu điểm  Tiết kiệm chân cho vi điều khiển  Dễ dàng kết nối với LCD Thông số kĩ thuật  Điện áp hoạt động: 2.5-6V DC  Hỗ trợ hình: LCD1602,1604,2004 (driver HD44780)  Giao tiếp: I2C  Địa mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh ngắn mạch chân A0/A1/A2)  Kích thước: 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H)  Trọng lượng: 5g  Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD ngắt  Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD Cảm Biến Nhiệt Độ, Độ Ẩm Dht11        Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 đời sau sử dụng thay cho dịng SHT1x nơi khơng cần độ xác cao nhiệt độ độ ẩm Cảm biến sử dụng giao tiếp số theo chuẩn dây Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định          Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn                                        Ứng Dụng - Dùng để đo nhiệt độ , độ ẩm - Các ứng dụng đo nhiệt độ , độ ẩm khác Thông Số Kỹ Thuật - Nguồn: -> VDC - Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền liệu) - Đo tốt ở độ ẩm 20-80%RH với sai số 5% - Đo tốt nhiệt độ 0 to 50°C sai số ±2°C - Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây lần) - Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm - chân, khoảng cách chân 0.1''.                                          Nguyên lý hoạt động: Để giao tiếp với DHT11 theo chuẩn chân vi xử lý thực theo bước:  Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau DHT11 xác nhận lại Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn  Khi giao tiếp với DHT11, Cảm biến gửi lại byte liệu nhiệt độ đo Motor giảm tốc làm quạt Thông số kỹ thuật: Dài (khơng tính trục): 29mm Cao: 15mm Đường kính ngồi: 20mm Đường kính trục: 2mm Chiều dài trục: 7.5mm Tốc độ: 3500 vòng/phút 3V; 8000 vòng/phút 5V e Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N Bơm chìm mini 5v Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến Trang Đại Học Gia Định Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn e Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N Mạch điều khiển động DC L298N Điều khiển 2 động DC, dòng tối đa 2A động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho module khác (chỉ sử dụng 5V nguồn cấp