THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH TỦ NÔNG TRẠI CHO GIA ĐÌNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ NGUYỄN CHÍ THANH THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH TỦ NÔNG TRẠI CHO GIA ĐÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÀ NẴNG NĂM 2022 N G U Y Ễ N C H Í T H A N H T R Ầ N H Ư N G K H A T. MỤC LỤC CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................1 1.1. Lý do chọn đề tài ...........................................................................................1 1.2. Mục tiêu.........................................................................................................1 1.3. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................2 1.4. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu:..............................................................................2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................3 2.1. Giới thiệu về thủy canh..................................................................................3 2.2. Giới thiệu về khí canh....................................................................................4 2.3. Giới thiệu về nuôi cá......................................................................................6 2.4. Giới thiệu về IOT...........................................................................................6 2.5. Giới thiệu về thiết kế ứng dụng điều khiển và giám sát hệ thống .................7 2.5.1. Android Studio ....................................................................................7 2.5.2. Cở sở dữ liệu Firebase.........................................................................8 2.5.3. Firebase Realtime Database ................................................................9 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG...........................................................11 3.1. Các khối được sử dụng trong hệ thống........................................................11 3.1.1. Giới thiệu ESP32WROOM32E......................................................11 3.1.2. Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT 22 ....................................................13 3.1.3. Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750..............................................14 3.1.4. Cảm biến siêu âm HYSRF04...........................................................15 3.1.5. Màn hình LCD...................................................................................16 3.1.6. Cảm biến nhiệt DS18B20..................................................................17 3.1.7. Cảm biến pH......................................................................................18 3.1.8. Relay..................................................................................................19 3.2. Phần cứng hệ thống .....................................................................................20 3.2.1. Sơ đồ khối của hệ thống ....................................................................20 3.2.2. Mạch chính trong hệ thống................................................................21 3.3. Phần mềm hệ thống .....................................................................................23 3.4. Thiết kế ứng dụng điều khiển và giám sát tủ nông trại ...............................31 3.5. Mô hình thực tế............................................................................................36 CHƯƠNG 4. KIỂM THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ......................................37 4.1. Kiểm thử và đánh giá kết quả......................................................................37 4.1.1. Kiểm thử............................................................................................37 4.1.2. Đánh giá kết quả................................................................................38 4.2. Kết luận và hướng phát triển .......................................................................38 4.2.1. Kết luận .............................................................................................38 4.2.2. Hướng phát triển................................................................................38 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................40 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Lý do chọn đề tài Hiện nay trên thế giới, việc ứng dụng các công nghệ điều khiển vào trong sản xuất là rất nhiều và cần thiết trong các ngành nghề kể cả trong nông nghiệp. Trong nông nghiệp nhờ ứng dụng các công nghệ điều khiển hiện đại mà năng suất và chất lượng cây trồng tăng lên đáng kể. Với công nghệ trồng rau trong nhà có sự hỗ trợ của các thiết bị điều khiển đã cho những kết quả ngoài mong đợi như năng suất cao, chất lượng tốt, sạch và an toàn mà còn có thể trồng những loại cây mà từ trước không phải là truyền thống của vùng miền. Trong bối cảnh thực phẩm bẩn đang lan tràn mọi ngõ ngách. Nhiều người với tiêu chí chỉ tin vào chính mình đã chuyển hướng sang vườn rau tự trồng để phần nào đảm bảo lương thực cho gia đình. Tuy nhiên cuộc sống đô thị với thời gian eo hẹp và không gian chật chội khiến một khu vườn trên mái trở thành gánh nặng khi ngày nào cũng phải cặm cụi tưới bón. Có gia đình từ khi trồng vườn trên mái không dám đi chơi xa chỉ vì sợ rau cỏ chết sạch mấy ngày xa nhà. Đồ án đã trình bày kết quả thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển tiểu môi trường trong mô hình trong nhà một cách tự động và có sự hỗ trợ của máy tính và đặc biệt con người. Kết quả thực nghiệm cho thấy với mô hình thủy canh được điều khiển tự động sẽ làm cho điều kiện môi trường sinh trưởng của cây trồng tốt hơn, phù hợp yêu cầu môi trường đặt ra trong hộ gia đình. Mặt khác với khả năng điều khiển tự động làm cho việc giám sát và điều khiển trở nên dễ dàng hơn. Ở Việt Nam, diện tích trồng cây xanh rất lớn, nhưng không đảm bảo cũng như là hệ phân bố ở thành thị là không nhiều. Hầu hết các gia đình không có thời gian để chăm sóc cây và hay canh tác rau theo cách truyền thống. Do đó cần phải có một phương thức mới nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và năng xuất cây trồng và tiện lợi. Hiện nay cũng đã có nhiều nơi ở Việt Nam đã ứng dụng công nghệ trồng cây trong nhà và công nghệ này cũng đã phát huy tính hiệu quả đã giúp cho các nhà đầu tư đạt được lợi nhuận. Tuy nhiên các thiết bị điều khiển của các nhà vườn thủy canh và khí canh rau lớn ở Việt Nam hầu hết được nhập từ nước ngoài nên giá thành cao, do đó những hộ gia đình nhỏ khó tiếp cận được với công nghệ này hoặc có thì ở mức đơn giản. Vì lý do này, đề tài “Thiết kế thi công mô hình tủ nông trại cho gia đình” , đề tài thực hiện đã cho phép giải quyết các áp dụng công nghệ tự động để điều khiển giúp giảm bớt sức lao động, nguồn nước, phân bón, thuốc trừ sâu và nâng cao chất lượng điều chỉnh. Mô hình tủ nông trại có thể sử dụng ở qui mô nhỏ hộ gia đình nhất là những nơi có khuôn viên nhỏ của hộ gia đình ở khu đô thị. Làm tăng giá trị của căn nhà, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống trong chính hộ gia đình. 1.2. Mục tiêu  Thiết kế, chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh mô hình thủy canh và khí canh hồi lưu.  Nghiên cứu tìm hiểu mô hình tủ nông trại cho hộ gia đình.  Thiết kế thi công mô hình tủ nông trại cho hộ gia đình phù hợp với điều kiện ở nước ta. 3 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Giới thiệu về thủy canh Thủy canh là gì: Khoa học hiện đại cho các nông dân hiểu được rằng cây không hoàn toàn cần đất để sống, chúng cần 5% dinh dưỡng từ đất nhưng cần đến 95% nước để truyền dẫn, vậy đất chỉ được xem như một phần giá thể giữ cây đứng để quang hợp. Công nghệ thủy canh ra đời, dẫn đầu một nền công nghệ tiên tiến về canh tác không cần đất, thúc đẩy năng xuất phát triển và thâm canh liên tục nhưng không gây hại đến môi trường. Thủy canh là một kỹ thuật trồng cây trong môi trường dung dịch dinh dưỡng, đơn giản bạn có thể hiểu là việc trồng cây trong nước. Nguyên lý của phương pháp này chính là dùng nước làm môi trường cung cấp đầy đủ cho cây các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết đúng lúc để cây phát triển. Vẫn đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho quá trình quang hợp, hô hấp của cây để cây có thể phát triển mạnh với năng suất cao. Hình ảnh 2.1. Mô hình thủy canh tại nhà Với phương pháp này, bạn đã tạo ra một môi trường sống khá sạch cho cây trồng, không có những ảnh hưởng ô nhiễm từ môi trường đất gây ra cho cây như nấm, sâu bệnh,… Thủy canh được nghiên cứu là phương pháp cho ra năng suất cao hơn so với phương pháp trồng rau thổ canh, không chỉ vậy mà thủy canh còn tận dụng diện tích trồng khá tốt vì có thể chia không gian thành nhiều tầng để mở rộng diện tích. Chất dinh dưỡng thủy canh: Nhiệt độ: Dung dịch dinh dưỡng phải được giữ ở nhiệt độ ổn định. Lý tưởng là ở nhiệt độ phòng từ 21 đến 25 °

NGUYỄN CHÍ THANH & TRẦN HƯNG KHA TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ * THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH TỦ NƠNG TRẠI CHO GIA ĐÌNH NGUYỄN CHÍ THANH THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH TỦ NƠNG TRẠI CHO GIA ĐÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP * NĂM ĐÀ NẴNG: NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH TỦ NƠNG TRẠI CHO GIA ĐÌNH CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG GVHD: ThS VÕ TUẤN SVTH: NGUYỄN CHÍ THANH LỚP: K24 EDT1 MSSV: 24211716865 NIÊN KHĨA: 2018-2023 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Đà Nẵng, ngày , tháng , năm 2022 Người cam đoan Nguyễn Chí Thanh MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 1.5 Phương pháp nghiên cứu: CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .3 2.1 Giới thiệu thủy canh 2.2 Giới thiệu khí canh 2.3 Giới thiệu nuôi cá 2.4 Giới thiệu IOT 2.5 Giới thiệu thiết kế ứng dụng điều khiển giám sát hệ thống 2.5.1 Android Studio 2.5.2 Cở sở liệu Firebase 2.5.3 Firebase Realtime Database CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 11 3.1 Các khối sử dụng hệ thống 11 3.1.1 Giới thiệu ESP32-WROOM-32E 11 3.1.2 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT 22 13 3.1.3 Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 14 3.1.4 Cảm biến siêu âm HY-SRF04 15 3.1.5 Màn hình LCD 16 3.1.6 Cảm biến nhiệt DS18B20 17 3.1.7 Cảm biến pH 18 3.1.8 Relay 19 3.2 Phần cứng hệ thống .20 3.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 20 3.2.2 Mạch hệ thống 21 3.3 Phần mềm hệ thống .23 3.4 Thiết kế ứng dụng điều khiển giám sát tủ nơng trại .31 3.5 Mơ hình thực tế 36 CHƯƠNG KIỂM THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 37 4.1 Kiểm thử đánh giá kết 37 4.1.1 Kiểm thử 37 4.1.2 Đánh giá kết 38 4.2 Kết luận hướng phát triển .38 4.2.1 Kết luận .38 4.2.2 Hướng phát triển 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình ảnh 2.1 Mơ hình thủy canh nhà Hình ảnh 2.2 Mơ hình khí canh nhà Hình ảnh 2.3 Hồ cá Hình ảnh 2.4 IOT .7 Hình ảnh 2.5 Các chức sở Firebase Hình ảnh 2.6 Giao diện Firebase Hình ảnh 2.7 Giá trị ID, thiết lập cấu hình SDK Hình ảnh 2.8 Firebase Realtime Database .10 Hình ảnh 3.1 ESP32-WROOM-32E 11 Hình ảnh 3.2 Sơ đồ chân ESP32-WROOM-32E 12 Hình ảnh 3.3 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 13 Hình ảnh 3.4 Sơ đồ đấu chân cảm biến DHT22 với ESP32 13 Hình ảnh 3.5 Cảm biến ánh sáng .14 Hình ảnh 3.6 Sơ đồ đấu chân cảm biến ánh sáng với ESP32 15 Hình ảnh 3.7 Cảm biến siêu âm .15 Hình ảnh 3.8 Sơ đồ đấu chân cảm biến siêu âm với ESP32 15 Hình ảnh 3.9 Màn hình LCD 16 Hình ảnh 3.10 Sơ đồ đấu chân LCD với ESP32 16 Hình ảnh 3.11 Cảm biến nhiệt độ 17 Hình ảnh 3.12 Sơ đồ đấu dây cảm biến nhiệt độ với ESP32 17 Hình ảnh 3.13 Cảm biến pH .18 Hình ảnh 3.14 Sơ đồ đấu dây cảm biến pH với ESP32 18 Hình ảnh 3.15 Sơ đồ đấu dây relay với ESP32 19 Hình ảnh 3.16 Sơ đồ đấu điện relay 19 Hình ảnh 3.17 Sơ đồ hệ thống 20 Hình ảnh 3.18 Sơ đồ nguyên lý 21 Hình ảnh 3.19 Layout PCB mặt trước 22 Hình ảnh 3.20 Layout PCB mặt sau 22 Hình ảnh 3.21 Lưu đồ thuật tốn tay .23 Hình ảnh 3.22 Lưu đồ thuật toán chế độ tự động 24 Hình ảnh 3.23 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến pH 25 Hình ảnh 3.24 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến nhiệt độ 26 Hình ảnh 3.25 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến siêu âm 28 Hình ảnh 3.26 Lưu đồ thuật tốn chương trình tưới tự động 29 Hình ảnh 3.27 Lưu đồ thuật tốn chương trình Wifi 30 Hình ảnh 3.28 Màn hình giới thiệu 31 Hình ảnh 3.29 Màn hình điều hướng .32 Hình ảnh 3.30 Giao diện 33 Hình ảnh 3.31 Giao diện điều khiển 34 Hình ảnh 3.32 Giao diện giám sát 35 Hình ảnh 3.33 Mơ hình sau hoàn thiện 36 DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Kiểm thử cảm biến nhiệt độ .37 Bảng 4.2 Kiểm thử cảm biến pH .37 Bảng 4.3 Kiểm thử cảm biến ánh sáng .37 Bảng 4.4 Kiểm thử cảm biến siêu âm .38 Bảng 4.5 Kiểm thử thời gian bật tắt máy bơm 38 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ I/O Input/Output IOT Internet of thing IDE Integrated Development Environment MCU Multipoint Control Unit SDK Software Development Kit CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN Lý chọn đề tài Hiện giới, việc ứng dụng công nghệ điều khiển vào sản xuất nhiều cần thiết ngành nghề kể nông nghiệp Trong nông nghiệp nhờ ứng dụng công nghệ điều khiển đại mà suất chất lượng trồng tăng lên đáng kể Với công nghệ trồng rau nhà có hỗ trợ thiết bị điều khiển cho kết mong đợi suất cao, chất lượng tốt, an tồn mà cịn trồng loại mà từ trước truyền thống vùng miền Trong bối cảnh thực phẩm bẩn lan tràn ngõ ngách Nhiều người với tiêu chí "chỉ tin vào mình" chuyển hướng sang vườn rau tự trồng để phần đảm bảo "lương thực" cho gia đình Tuy nhiên sống thị với thời gian eo hẹp không gian chật chội khiến khu vườn mái trở thành gánh nặng ngày phải cặm cụi tưới bón Có gia đình từ trồng vườn mái không dám chơi xa sợ rau cỏ chết ngày xa nhà Đồ án trình bày kết thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển tiểu môi trường mơ hình nhà cách tự động có hỗ trợ máy tính đặc biệt người Kết thực nghiệm cho thấy với mơ hình thủy canh điều khiển tự động làm cho điều kiện môi trường sinh trưởng trồng tốt hơn, phù hợp yêu cầu môi trường đặt hộ gia đình Mặt khác với khả điều khiển tự động làm cho việc giám sát điều khiển trở nên dễ dàng Ở Việt Nam, diện tích trồng xanh lớn, khơng đảm bảo hệ phân bố thành thị khơng nhiều Hầu hết gia đình khơng có thời gian để chăm sóc hay canh tác rau theo cách truyền thống Do cần phải có phương thức nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm xuất trồng tiện lợi Hiện có nhiều nơi Việt Nam ứng dụng công nghệ trồng nhà công nghệ phát huy tính hiệu giúp cho nhà đầu tư đạt lợi nhuận Tuy nhiên thiết bị điều khiển nhà vườn thủy canh khí canh rau lớn Việt Nam hầu hết nhập từ nước nên giá thành cao, hộ gia đình nhỏ khó tiếp cận với cơng nghệ có mức đơn giản Vì lý này, đề tài “Thiết kế thi cơng mơ hình tủ nơng trại cho gia đình” , đề tài thực cho phép giải áp dụng công nghệ tự động để điều khiển giúp giảm bớt sức lao động, nguồn nước, phân bón, thuốc trừ sâu nâng cao chất lượng điều chỉnh Mơ hình tủ nơng trại sử dụng qui mơ nhỏ hộ gia đình nơi có khn viên nhỏ hộ gia đình khu đô thị Làm tăng giá trị nhà, giúp cải thiện chất lượng sống hộ gia đình 1.2 Mục tiêu  Thiết kế, chế tạo lắp ráp hồn chỉnh mơ hình thủy canh khí canh hồi lưu  Nghiên cứu tìm hiểu mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình  Thiết kế thi cơng mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình phù hợp với điều kiện nước ta 1.3 Đối tượng nghiên cứu  Nghiên cứu cách thức hoạt động, nguyên lý làm việc vi điều khiển ESP 32  Nghiên cứu cách thức giao tiếp với loại cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, mực nước, pH  Nghiên cứu cách viết ứng dụng điện thoại  Nghiên cứu cách trồng rau thủy canh, khí canh ni cá 1.4        1.5      Phạm vi nghiên cứu Vi điều khiển ESP 32 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 Cảm biến siêu âm HY-SRF04 Cảm biến nhiệt DS18B20 Cảm biến độ pH Trồng rau thủy canh, khí canh, ni cá Phương pháp nghiên cứu: Dựa vấn đề đặt ta có phương pháp để hồn thành tốt đề tài: Thu thập tài liệu nghiên cứu, bao gồm tài liệu lý thuyết thực nghiệm Khảo sát thực tế yếu tố liên quan đến thực nghiệm sở vật chất, mặt kỹ thuật công nghệ, thiết bị sẵn có, linh kiện có mặt thị trường Xây dựng mơ hình tổng quan khối giao tiếp, mạch cảm biến, lập trình, từ phát triển chi tiết thuật toán cần sử dụng đề tài Thao tác thử nghiệm thuật toán trực tiếp phần cứng để lựa chọn phương pháp phù hợp tối ưu chúng Xây dựng kịch thử nghiệm hệ thống CHƯƠNG 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu thủy canh Thủy canh gì: Khoa học đại cho nông dân hiểu khơng hồn tồn cần đất để sống, chúng cần 5% dinh dưỡng từ đất cần đến 95% nước để truyền dẫn, đất xem phần giá thể giữ đứng để quang hợp Công nghệ thủy canh đời, dẫn đầu công nghệ tiên tiến canh tác không cần đất, thúc đẩy xuất phát triển thâm canh liên tục không gây hại đến môi trường Thủy canh kỹ thuật trồng môi trường dung dịch dinh dưỡng, đơn giản bạn hiểu việc trồng nước Nguyên lý phương pháp dùng nước làm mơi trường cung cấp đầy đủ cho nguyên tố dinh dưỡng cần thiết lúc để phát triển Vẫn đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho q trình quang hợp, hơ hấp để phát triển mạnh với suất cao Hình ảnh 2.1 Mơ hình thủy canh nhà Với phương pháp này, bạn tạo môi trường sống cho trồng, khơng có ảnh hưởng nhiễm từ mơi trường đất gây cho nấm, sâu bệnh,… Thủy canh nghiên cứu phương pháp cho suất cao so với phương pháp trồng rau thổ canh, khơng mà thủy canh cịn tận dụng diện tích trồng tốt chia khơng gian thành nhiều tầng để mở rộng diện tích Chất dinh dưỡng thủy canh: Nhiệt độ: Dung dịch dinh dưỡng phải giữ nhiệt độ ổn định Lý tưởng nhiệt độ phòng từ 21 đến 25 °𝐶 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến nhiệt độ: Bắt đầu Đọc giá trị cảm biến Nhiệt độ > Nhiệt độ thiết lập Sai Thực tắt quạt Đúng Thực bật quạt Hình ảnh 3.24 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến nhiệt độ 26 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến ánh sáng: Bắt đầu Đọc giá trị cảm biến Sai Ánh sáng < Ánh sáng thiết lập Thực tắt đèn Đúng Thực bật đèn Hình ảnh 3.22 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến ánh sáng 27 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến siêu âm: Bắt đầu Đọc giá trị cảm biến trả Tính tốn thể tích dinh dưỡng Sai Thể tích < thể tích đặt Hệ thống hoạt động bình thường Đúng Cảnh báo bơm dinh dưỡng vào hồ chứa dinh dưỡng Hình ảnh 3.25 Lưu đồ thuật tốn chương trình cảm biến siêu âm 28 Lưu đồ thuật tốn chương trình tưới tự động: Bắt đầu Đọc giá trị cài đặt thời gian Sai ≥ Cài đặt thời gian bơm Thực tắt máy bơm Đúng Thực bật máy bơm Hình ảnh 3.26 Lưu đồ thuật tốn chương trình tưới tự động 29 Lưu đồ thuật tốn chương trình WIFI: Bắt đầu Nhận liệu từ mạch Đưa liệu qua Wifi Truyền liệu lên Firebase Ra lệnh cho mạch Sai Xử lý liệu Kiểm tra mạch nhận lệnh hay chưa? Đúng Hiển thị lên Smartphone Return Hình ảnh 3.27 Lưu đồ thuật tốn chương trình Wifi 30 3.4 Thiết kế ứng dụng điều khiển giám sát tủ nông trại Tổng quan giao diện ứng dụng: Màn hình giới thiệu: Hình ảnh 3.28 Màn hình giới thiệu Các hình khác ứng dụng: 31 Hình ảnh 3.29 Màn hình điều hướng Màn hình điều hướng gồm có: - Giao diện chính: hình trang chủ, hiển thị tên giáo viên hướng dẫn thầy Võ Tuấn sinh viên thực - Giao diện giám sát: Hiển thị thông số cảm biến trạng thái máy bơm, ánh sáng hoạt động cập nhật Firebase Realtime Database - Giao diện điều khiển: Được thiết kể để điều khiển tủ nông trại gồm có máy bơm, ánh sáng, nhiệt độ đặt, thể tích đặt, thời gian đặt, chế độ tự động chế độ thủ cơng 32 Hình ảnh 3.30 Giao diện 33 Hình ảnh 3.31 Giao diện điều khiển 34 Hình ảnh 3.32 Giao diện giám sát 35 3.5 Mơ hình thực tế Mơ hình sau hồn thiện đạt kết sau: Tầng khí canh Tầng thủy canh Hồ dinh dưỡng Hồ cá Hình ảnh 3.33 Mơ hình sau hồn thiện 36 CHƯƠNG KIỂM THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1 Kiểm thử đánh giá kết 4.1.1 Kiểm thử Cảm biến nhiệt độ cho rau trồng từ 21°C-25°C Lần đo Lần Lần Lần Lần Nhiệt độ 23 22 26 29 Bảng 4.1 Kiểm thử cảm biến nhiệt độ Kết Quạt tắt Quạt tắt Quạt bật Quạt bật Nồng độ pH phù hợp cho hồ cá từ 5.5 – Lần đo Lần Lần Lần Độ pH 6.5 8.5 Bảng 4.2 Kiểm thử cảm biến pH Kết Giám sát Giám sát Giám sát Cường độ ánh sáng phù hợp cho rau trồng từ 40-50 lux Lần đo Lần Lần Lần Lần Cường độ ánh sáng 10 25 45 60 Bảng 4.3 Kiểm thử cảm biến ánh sáng Kết Đèn bật Đèn bật Đèn tắt Đèn tắt Cảm biến siêu âm đo mực nước cho hồ dinh dưỡng Lần đo Lần Tình trạng Hồ khơng chứa dinh dưỡng Thể tích 𝑐𝑚3 Kết Cảnh báo bơm dinh dưỡng vào cho hệ thống Lần Hồ chứa dinh dưỡng mức 1/4 hồ 11700 𝑐𝑚3 Cảnh báo bơm dinh dưỡng vào cho hệ thống Lần Hồ chứa dinh dưỡng mức 2/4 hồ 23500 𝑐𝑚3 Hệ thống hoạt động bình thường 37 Lần Hồ chứa dinh dưỡng mức 3/4 hồ 37000 𝑐𝑚3 Hệ thống hoạt động bình thường Lần Hồ chứa dinh dưỡng mức cao 47000 𝑐𝑚3 Hệ thống hoạt động bình thường Bảng 4.4 Kiểm thử cảm biến siêu âm Cài đặt thời gian cho tưới tiêu tự động Lần đo Cài đặt thời gian Kết Lần Máy bơm bật ≥ cài đặt thời gian bơm Lần Máy bơm tắt ≤ cài đặt thời gian bơm Bảng 4.5 Kiểm thử thời gian bật tắt máy bơm 4.1.2 Đánh giá kết Hệ thống có thể:  Hiển thị giá trị nhiệt độ, nồng độ pH, mực nước, ánh sáng, thời gian, chế độ làm việc thời gian cài đặt liên tục ứng dụng điện thoại  Tự động hóa q trình tưới nước, ánh sáng, nhiệt độ, mực nước  Có thể điều khiển giám sát hệ thống từ xa  Có thể điều chỉnh thời gian thực công việc  Cập nhật giá trị nhiệt độ độ ẩm, độ pH, ánh sáng, mực nước liên tục ứng dụng điện thoại  Hệ thống hoạt động tương đối ổn định  Mơ hình dễ sử dụng, thay linh kiện dễ dàng  Chương trình ứng dụng điện thoại xây dựng tương đối hoàn chỉnh 4.2 Kết luận hướng phát triển 4.2.1 Kết luận Những công việc thực hiện: Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, thực đạt kết sau: - Thiết kế thi công thành công phần cứng cho tủ nông trại nhà Tất chi tiết tủ nơng trại tận dụng từ tủ sắt qua sử dụng linh kiện cần thiết - Thiết kế thi công thành công mạch điều khiển cho tủ nông trại mạch truyền nhận liệu cho tủ nông trại Bo mạch điều khiển thử nghiệm điều khiển tủ nông trại ổn định suốt thời gian tủ nông trại hoạt động - Thiết kế thành công ứng dụng điện thoại để giám sát hoạt động tủ nông trại Đề tài có hạn chế sau: - Chưa có kinh nghiệm việc trồng rau thủy canh khí canh nên chưa đạt kết cao 4.2.2 Hướng phát triển Với thành công đề tài “Thiết kế mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình” đạt được, hướng phát triển sau: - Cải thiện thiết kế thi cơng mơ hình tủ nông trại sử dụng quy mô lớn để đạt suất tốt tốn chi phí cao 38 - Nghiên cứu kỹ thuật trồng rau thủy canh khí canh để đạt suất tốt - Nâng cao chất lượng cảm biến mạch điều khiển để đo đạc thơng số xác sai số - Thiết kế lọc giúp cho thơng số xác thêm nhiều chức thiết bị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] Huỳnh Thái Hồng (2014), “Giáo trình Hệ thống điều khiển thông minh”, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 421 trang TS Bùi Văn Minh: Lập Trình Điều Khiển Xa Với ESP8266-ESP32 Và ARDUINO Đồn Văn Tuấn, Tài liệu lập trình ESP32 Arduino Với kiến thức tổng quát nội dung đơn giản đến phức tạp Th.S Lại Phước Sơn – Lập trình IoT cho ESP32 Nguyễn Văn Chung (2012), Nghiên cứu giải pháp công nghệ sản xuất số loại rau ăn trái vụ phương pháp thủy canh Lê Văn Đăng, giáo trình hóa hữu DHSP.TPHCM 40 ... nhà Tất chi tiết tủ nông trại tận dụng từ tủ sắt qua sử dụng linh kiện cần thi? ??t - Thi? ??t kế thi công thành công mạch điều khiển cho tủ nông trại mạch truyền nhận liệu cho tủ nông trại Bo mạch điều... chưa đạt kết cao 4.2.2 Hướng phát triển Với thành cơng đề tài ? ?Thi? ??t kế mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình? ?? đạt được, hướng phát triển sau: - Cải thi? ??n thi? ??t kế thi cơng mơ hình tủ nơng trại sử... tạo lắp ráp hồn chỉnh mơ hình thủy canh khí canh hồi lưu  Nghiên cứu tìm hiểu mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình  Thi? ??t kế thi cơng mơ hình tủ nơng trại cho hộ gia đình phù hợp với điều kiện