Đồ án tốt nghiệp đề tài thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát cho bể cá tự động

Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Bùi Đức Thành GVHD: TS.Trần Hùng Cường Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA KỸ THUẬT CƠNG NAM NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Bùi Đức Thành Mã số sinh viên: 1662030025 Lớp: ĐH K19 KTĐ-ĐT Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Bộ môn: Kỹ thuật điện - Điện tử Khoa: Kỹ thuật – Công nghệ I Đề tài: Thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát cho bể cá tự động II Nội dung Tổng quan đề tài nghiên cứu Giới thiệu linh kiện Phân tích nguyên lý hoạt động mơ hình Thiết kế mơ hình Mô thực nghiệm Các nội dung liên quan đến đề tài III Các vẽ A1: Sơ đồ khối mơ hình Sơ đồ ngun lý mạch điều khiển Các vẽ cần thiết IV Cán hướng dẫn: T.S Trần Hùng Cường V Ngày giao nhiệm vụ: ………………………… VI Ngày hoàn thành: …………………………… Thanh Hóa, ngày … tháng… năm 2020 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Trần Hùng Cường Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUÂT CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên : Bùi Đức Thành Tên đề tài: Tên đề tài: Thiết kế lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát cho mơ hình bể cá thơng minh Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… …………………… …………………… ………………… … … ……… ……… …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… b) Những kết đạt ĐATN: …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… …………………… …………………… ………………… … … ……… ……… …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… c) Những hạn chế ĐATN: …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… …………………… …………………… ………………… … … ……… ……… …………………… …………………… …………….………….… ……… ……… Đề nghị: Được bảo vệ Không bảo vệ Giảng viên hướng dẫn T.S Trần Hùng Cường Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường LỜI CAM ĐOAN Tôi – Bùi Đức Thành cam đoan đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thân tơi (chúng tôi) hướng dẫn T S Trần Hùng Cường Các kết công bố đồ án tốt nghiệp trung thực không chép từ cơng trình khác Người thực đề tài (ký ghi rõ họ tên) Bùi Đức Thành Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài này, Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy/Cô Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ, môn Kỹ Thuật Điện - Điện Tử, Trường Đại học Hồng Đức, người truyền đạt cho em kiến thức quý báu, dẫn định hướng cho nhóm q trình học tập Đây tiền đề để nhóm hồn thành đề tài nghiệp sau Đặc biệt, Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Hùng Cường tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm suốt thời gian thực Đồ Án Tốt Nghiệp Tôi xin phép gửi đến thầy lòng biết ơn lời cảm ơn chân thành sâu sắc Kiến thức, kinh nghiệm tâm nghề nghiệp thầy giúp đỡ tơi hồn thành tốt đề tài mà cịn gương để học tập noi theo đường sau Cuối cùng, mặc dù cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt đảm bảo thời hạn kiến thức hạn hẹp nên chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong q Thầy/Cơ bạn sinh viên thông cảm Tôi mong nhận ý kiến Thầy/Cô bạn sinh viên Tôi xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .ii LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC .v PHỤ LỤC HÌNH ẢNH .vii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung thực 1.4 Đối tượng phạm vi thực .2 1.5 Hiệu phạm vi sử dụng (kinh tế, xã hội, giáo dục, khoa học, kỹ thuật, ) tính đóng góp đề tài 1.6 Dự kiến kết 1.7 Bố cục đồ án CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .5 2.1 Kỹ thuật nuôi cá .5 2.1.1 Tình hình ngồi nước 2.1.2 Nước nuôi cá 2.1.3 Cách thay nước bể cá 2.1.4 Thức ăn cho cá 2.1.5 Ánh sáng .7 2.1.6 Nhiệt độ nước .8 2.1.7 Oxi cho cá 2.2 Giới thiệu ứng dụng kết nối thông minh (Blynk) 2.2.2 Tính đặc điểm 10 2.2.3 Cách sử dụng kết nối Blynk 10 2.3 Giới thiệu phần cứng 12 2.3.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 .12 2.3.2 Module cảm biến nhiệt XH-W1209 15 2.3.3 Module ESP8266 .17 Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường 2.3.4 Sị nóng lạnh TEC1-12706 19 2.3.5 Relay SRD12VDC 20 2.3.6.Thiết bị làm nóng nước 21 2.3.7 Máy lọc nước .22 2.3.8 Máy bơm mini 12V 22 2.3.9 Bộ cho cá ăn tự động 24 2.3.10 Bộ nguồn tổ ong 24 2.3.11 Quạt tản nhiệt 25 2.3.12 Rơ le phao .26 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ .28 3.1 Hệ thống lọc tuần hoàn 28 3.1.1 Vai trò hệ thống lọc nước 28 3.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống lọc tuần hoàn cho bể cá .29 3.2 Thiết bị điều khiển bật tắt Relay qua điện thoại mạng internet 31 3.2.1 Nguyên lý làm việc thiết bị điều khiển bật tắt qua điện thoại mạng internet 31 3.3 Hệ thống tản nhiệt nước .33 3.3.1 Cấu tạo hệ thống 33 3.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống 36 3.4 Hệ thống cấp nước tự động cho bể .36 3.4.1 Giới thiệu hệ thống cấp nước tự động 36 3.4.2 Nguyên lý hoạt động 37 CHƯƠNG THI CÔNG THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG 39 4.1 Xây dựng bể thực nghiệm 39 4.2 Thiết kế ghép nối thiết bị 40 4.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 40 4.2.2 Kịch vận hành: 41 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 43 5.1 Kết luận 43 5.2 Hướng phát triển 43 TÀI LỆU THAM KHẢO 45 Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Mơ hình hệ thống ni cá cơng nghiệp Hình 2.2 Sơ đồ khối Blynk Hình 2.3 Phần đăng nhập Blynk 11 Hình 2.4 Chọn khối Blynk 11 Hình 2.5 Chọn nguồn đầu vào cách thức bật tắt cho khối Blynk 12 Hình 2.6 Sơ đồ chân DS18B20 13 Hình 2.7 Cảm biến DS18B20 loại chống nước 14 Hình 2.8 Module điều khiển relay cảm biến nhiệt 15 Hình 2.9 Sơ đồ chân XH-W1209 .16 Hình 2.10 Modul ESP8266 17 Hình 2.11 Sơ đồ chân ESP8266 18 Hình 2.12 Sị nóng lạnh TEC1-12706 19 Hình 2.13 Relay SRD12VDC 20 Hình 2.14 Máy sưởi ấm bể cá 21 Hình 2.16 Bơm mini 12V 23 Hình 2.17 Máy cho cá ăn tự động 24 Hình 2.18 Nguồn tổ ong 12V 5A .24 Hình 2.19 Quạt tản nhiệt 26 Hình 2.20 Rơ le phao 27 Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống lọc bể cá sử dụng mơ hình 29 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc 30 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị Module WiFi ESP8266 32 Hình 3.4 Thiết bị Module WiFi ESP8266 sử dụng Relay .32 Hình 3.5 Hệ thống tản nhiệt thực tế 33 Hình 3.6 Sị nóng lạnh 34 Hình 3.7 Quạt tản nhiệt 34 Hình 3.8 Khối nhơm làm mát nước 35 Hình 3.9 Sơ đồ chân thiết bị bật tắt relay bang cảm biến nhiệt 35 Hình 3.11.Cấu tạo rơ le phao 37 Hình 4.1 Bể ni hồn chỉnh 39 Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường Hình 4.2 Mơ hình bể ni thực tế 39 Hình 4.3 Sơ đồ khối hệ thống .40 Hình 4.4 Bảng giáp nối thiết bị 41 Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.Trần Hùng Cường Hình 4.5 Mơ hình hoạt động 42 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, phát triển nhanh chóng khoa học công nghệ làm cho sống người trở nên đại Cùng với xu hướng phát triển khoa học kĩ thuật ngày mạnh mẽ tồn giới, việc áp dụng chúng vào sống mang lại nhiều lợi ích Chúng ta phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu quả, nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng để ứng dụng vào thực tiễn góp phần đưa sống người ngày tốt Bằng cách sử dụng thiết bị điện tử có khả kết nối internet, tự động đóng ngắt, dùng chúng để giám sát, thu thập liệu điều khiển thiết bị Các liệu thông tin điều khiển lưu trữ giúp xem điều khiển thiết bị thơng qua website Có thể tác dụng tự động hóa hoàn toàn bán tự động tùy thuộc vào người điều khiển Với việc áp dụng khoa học kỹ thuật đây, người dùng giám sát, điều khiển thiết bị hỗ trợ nuôi cá quản lý chúng từ xa Họ tự điều khiển tắt bật hay xem thông tin đèn hay máy lọc, máy oxi,….Hiện nay, có nhiều mơ hình ni trồng thủy sản bể công nghiệp, cụ thể như: Nuôi lươn không bùn, nuôi cá chạch, nuôi cá tầm, cá quả, nuôi ếch, nuôi tôm… Tuy nhiên, để đạt ưu điểm vượt trội so với cách nuôi ao truyền thống, vấn đề đặt bể cá cơng nghiệp cần kiểm sốt chặt chẽ mơi trường điều kiện sống cho vật nuôi như: nguồn nước, nhiệt độ, điều kiện thức ăn, điều kiện vệ sinh, kiểm soát loại bệnh Trong vấn đề trên, việc cải thiện môi trường sống cho thủy sản yếu tố then chốt để nâng cao sản lượng, tiết kiệm chi phí nguồn nước (là yếu tố đặc thù bể nuôi thủy sản công nghiệp), kiểm sát điều kiện sống dịch bệnh tốt nhằm mang lại hiệu sản xuất cao lợi ích kinh tế đáng kể Hệ thống lắng lọc, kiểm sát nhiệt độ nước cho ăn theo chu kỳ khoa học bể nuôi công nghiệp xem yêu cầu kỹ thuật bắt buộc hệ thống nuôi, Bởi điều kiện thời tiết khắc nghiệt với tình hình dịch bệnh xảy ngày nhiều, hệ thống lọc tuần hồn, kiểm sốt nhiệt độ cho ăn theo chu kỳ khoa học đóng vai trị quan trọng Sinh viên: Bùi Đức Thành Mã SV: 1662030025 ... dụng cho hệ thống ni cá tự động 2.1.5 Ánh sáng Ánh sáng yếu tố cần thiết cho bể cá Ánh sáng vừa giúp trang trí cho bể cá thêm lung linh bật vừa giúp cho loại cá phát triển sắc tố cho chúng Cần đặt. .. Công nghệ I Đề tài: Thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát cho bể cá tự động II Nội dung Tổng quan đề tài nghiên cứu Giới thiệu linh kiện Phân tích ngun lý hoạt động mơ hình Thiết kế... cơng nghiệp; - Thiết kế, thi cơng mơ hình bể nuôi công nghiệp; - Nghiên cứu sử dụng vật liệu thiết kế hệ thống lọc; - Thiết kế, hệ thống tự động q trình lọc bể ni cá cơng nghiệp; - Lắp đặt thiết