ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ NHIỆT ĐỘ BỐN MÙA SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT Ưu điểm Dễ dàng lắp đặt và phù hợp với hầu hết mọi gia đình Việt Nam. Tiết kiệm chi phí cho việc làm ấm và làm mát. Yên tĩnh và hiệu quả hơn: Hiệu suất làm mát hoặc làm ấm của hệ thống không bị ảnh hưởng bởi thời tiết bên ngoài môi trường. Thân thiện với môi trường: Hệ thống chỉ sử dụng nguồn nước từ dưới mặt đất để làm mát hoặc làm ấm, không sử dụng các khí, chất làm mát hoặc làm lạnh thông thường. Tuổi thọ thiết bị cao, ít phải đòi hỏi bảo trì bảo dưỡng thường xuyên. Phần nước thừa chảy ra từ thùng chứa có thể dẫn tưới cây.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ o0o ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ NHIỆT ĐỘ BỐN MÙA SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT GVHD : Lớp : Nhóm thực : HÀ NỘI, THÁNG 11 NĂM 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày… tháng… năm 2022 Giáo viên hướng dẫn 1|Page LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án chun ngành điện tử viễn thơng, nhóm chúng em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy bạn bè Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên TS.Trương Thị Bích Liên, người tận tình hướng dẫn, bảo nhóm chúng em suốt q trình làm đồ án Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội nói chung, thầy Khoa điện tử nói riêng dạy dỗ cho chúng em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, điều giúp chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện tốt cho nhóm suốt trình học tập Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đồ án khơng thể tránh thiếu sót Nhóm chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để nhóm có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức, phục vụ tốt cho môn học công việc sau Nhóm xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên Nhóm 2|Page TĨM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án trình bày việc vận dụng kiến thức học, để có thêm nhiều kiến thức áp dụng vào thực tế, môn học Đồ án chuyên ngành điện tử viễn thông môn học quan trọng góp phần củng cố kiến thức mạch điện tử, giúp cho sinh viên đánh giá lực thân, từ trau dồi thêm kỹ cần thiết để vận dụng vào việc thiết kế mạch điện tử có tính ứng dụng thực tiễn Đồ án nhóm chúng em nhận là: “ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ NHIỆT ĐỘ BỐN MÙA SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT” Chúng em nhận đề tài xác định thơng tin quan trọng cần tìm hiểu để hồn thành cơng việc giao Dưới hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn với cố gắng nỗ lực thân, chúng em vận dụng kiến thức để thực đề tài phân công Đồ án gồm nội dung sau: Phần 1: PHẦN MỞ ĐẦU Phần 2: LÝ THUYẾT Phần 3: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG Phần 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG Phần 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 3|Page MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU PHẦN PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan 1.1.1 Lý chọn đề tài 1.1.2 Một số sản phẩm làm mát làm ấm thị trường Việt Nam [2] 1.2 Nhiệm vụ đề tài 13 1.2.1 Mục đích nghiên cứu .13 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 13 1.3 Phân chia cơng việc nhóm 14 PHẦN LÝ THUYẾT 15 2.1 Tìm hiểu STM32F103C8T6 .15 2.1.1 Tổ chức phần cứng .15 2.1.2 Các thông số vi điều khiển STM32F103C8T6 [4]15 2.1.3 Một số ứng dụng STM32F103C8T6 17 2.1.4 Sơ đồ khối vi điều khiển STM32F103C8T6 .17 2.2 Tìm hiểu số linh kiện khác sử dụng hệ thống 18 2.2.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây mềm 18 2.2.2 Module cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 19 2.3 Tìm hiểu giao tiếp 1-Wire 20 2.3.1 Đặc điểm giao tiếp 1-Wire .21 PHẦN THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG .24 4|Page 3.1 Phân tích thiết kế .24 3.1.1 Yêu cầu thiết kế 24 3.1.2 Các phương pháp thiết 24 3.1.3 Phương pháp lựa chọn tối ưu 24 3.2 Sơ đồ khối mạch 25 3.2.1 Sơ đồ khối chi tiết 25 3.3 Sơ đồ nguyên lý 28 3.4 Mô phần mềm Proteus .29 3.5 Sơ đồ mạch in 2D .29 3.6 Sơ đồ mạch in 3D .30 PHẦN LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 31 4.1 Lưu đồ thuật toán .31 4.2 Giải thích lưu đồ thuật tốn .32 PHẦN KẾT QUẢ THỰC HIỆN 34 5.1 Mơ hình hệ thống thực tế 34 5.2 Kết 35 5.3 Thử nghiệm, hiệu chỉnh .36 5.4 Kết thử nghiệm 37 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 5|Page DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.2 Hình ảnh quạt điện Hình 1.3 Hình ảnh điều hịa khơng khí 10 Hình 1.4 Hình ảnh máy phun sương tạo ẩm 11 Hình 1.5 Hình ảnh quạt sưởi 12 Hình 2.1 Sơ đồ chân vi điều khiển STM32F103C8T6 [3].15 Hình 2.2 Sơ đồ khối vi điều khiển STM32F103C8T6 [3] 17 Hình 2.3 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây mềm [5] 18 Hình 2.4 Hình ảnh module cảm biến DHT11 [6] 19 Hình 2.5 Hình ảnh sơ đồ chân DHT11 [6] 20 Hình 2.6 Phương thức hoạt động chuẩn giao tiếp – Wire 21 Hình 2.7 Hình ảnh mô tả phương thức hoạt động giao tiếp - Wire [9] 21 Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch .25 Hình 3.2 Khối nguồn 26 Hình 3.3 Khối điều khiển 26 Hình 3.4 Khối đầu vào 27 Hình 3.5 Khối đầu 27 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý .28 Hình 3.7 Sơ đồ mô hệ thống phần mềm proteus.29 Hình 3.8 Sơ đồ mạch in 2D 29 Hình 3.9 Sơ đồ mạch in 3D 30 Hình 4.1 Lưu đồ thuật tốn chương trình 31 Hình 4.2 Lưu đồ thuật tốn chương trình phục vụ ngắt .32 Hình 5.1 Mạch in thực tế sau hàn 34 Hình 5.2 Mơ hình hệ thống hồn thiện 35 Hình 5.3 Khí hệ thống hoạt động 36 6|Page DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng phân chia công việc cho thành viên nhóm 14 Bảng 2.1 Bảng mô tả sơ đồ chân DHT11 [7] 20 Bảng 2.2 Bảng giá trị thời gian [8] 22 Bảng 5.1 Bảng đánh giá kết thử nghiệm 37 7|Page PHẦN PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan 1.1.1 Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, nhu cầu dây chuyền làm lạnh, thiết bị làm mát (ấm) tăng nhanh dẫn đến việc tiêu thụ chất F – gas (phổ biến HFC, HCFC, CFC, …) ngày tăng Tại Việt Nam, HFCs đưa vào thị trường lựa chọn thay cho nhiều ứng dụng (như điều hồ khơng khí thương mại/cơng nghiệp, làm lạnh gia dụng thương mại, làm lạnh lĩnh vực vận tải) nhu cầu HFC tăng nhanh Giai đoạn trước năm 2020, Việt Nam không ghi nhận hoạt động sản xuất HFC, năm 2020 có ghi nhận hoạt động sản xuất chất HFC (R134a, R410a, R32, ) Lượng tiêu thụ HFC Việt Nam năm 2020 6.000 tấn, tăng đáng kể so với năm trước Khí HFC có tác hại gấp 1300 lần so với CO2 tác động gây nóng lên tồn cầu giải phóng khí tồn bầu khí suốt hàng chục năm Vào thời điểm năm 1987, người ta thay khí thải CFC tủ lạnh, máy điều hòa HFC để giảm nhẹ tác động lên tầng ozone, không tiên lượng trước điều thời điểm Ngồi ra, thiết bị làm lạnh điều hồ khơng khí tiêu tốn lượng lớn điện năng, gây lãng phí, tốn Ý tưởng “THIẾT KẾ ĐIỀU HỒ NHIỆT ĐỘ BỐN MÙA SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐỊA NHIỆT” đời tình hình cấp bách thiết thực 1.1.2 Một số sản phẩm làm mát làm ấm thị trường Việt Nam [2] 1.1.2.1 Quạt điện Quạt điện lựa chọn làm mát phòng phổ biến Việt Nam Quạt thường có chế độ gió nhẹ, trung bình mạnh 8|Page Hình 1.1 Hình ảnh quạt điện Ưu điểm - Quạt điện có nhiều mẫu mã đa dạng quạt treo tường, quạt cây, quạt bàn, … dễ dàng đáp ứng nhu cầu nhiều đối tượng khách hàng Mặt khác, kích thước quạt nhỏ gọn, tiện lợi việc di chuyển lắp đặt - Giá thành quạt điện lại rẻ, phù hợp với kinh tế nhiều hộ gia đình Nhược điểm - Khơng giúp làm giảm nhiệt độ phòng: quạt điện cưỡng chế tạo luồng gió tạo cảm giác mát lạnh da Nếu trường hợp phịng khơng khí q nóng, quạt điện thổi luồng gió nóng - Bụi bẩn khơng khí lơng thú cưng, vật ni dễ dàng tích tụ cánh quạt lồng quạt Điều ảnh hưởng đến khả làm mát quạt gây vấn đề hô hấp Vì vậy, cần phải làm quạt thường xuyên - Quạt điện gây tiếng ồn hoạt động, ảnh hưởng đến giấc ngủ 9|Page