( 1 ) BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CNKT MÁY TÍNH ( BÙI XUÂN HIẾU ĐÀM LONG GIANG LÊ VĂN THÔNG )THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO, GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI CBHD T[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CNKT MÁY TÍNH BÙI XUÂN HIẾU ĐÀM LONG GIANG LÊ VĂN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO, GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC AO NUÔI CBHD: ThS ĐỖ THỊ NGỌC ÁNH Nhóm sinh viên thực hiện: BÙI XUÂN HIẾU_ Mã SV: 2019603897 ĐÀM LONG GIANG_ Mã SV: 2019603519 LÊ VĂN THÔNG_ Mã SV: 2019604723 CNKT MÁY TÍNH Hà Nội – 2023 < PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐATN – BẢN GỐC > < KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP > Thời gian Nội dung Tuần Lựa chọn phân tích đề tài (20/3 – 26/3) Tuần (27/3 – 2/4) Tuần (3/4 – 9/4) - Lựa chọn vi điều khiển, cảm biến, giao thức truyền nhận liệu phù hợp - Xác định yêu cầu đồ án - Xác định kết dự kiến Nghiên cứu kiến thức liên quan - Tìm hiểu dịng IC STM32F103C8T6 - Tìm hiểu cảm biến nhiệt độ cảm biến PH - Tìm hiểu vể module truyền nhận liệu HC12, HC05 - Tìm hiểu Lập trình Android với Bluetooth Thiết kế sơ đồ khối - Thiết kế sơ đồ khối cho mạch mạch đo mạch điều khiển trung tâm Thiết kế nguồn 12V DC -> 5V/3.3V DC Tuần (10/4 – 16/3) Tuần (17/4 – 23/4) Tuần - Lập trình Android kết nối Bluetooth - Lập trình STM32 với cảm biến - Lập trình Android gửi/nhận liệu qua Bluetooth - Lập trình STM32 gửi nhận liệu qua module HC12, HC05 - Vẽ sơ đồ nguyên lý, mạch in Mua linh kiện hoàn thiện phần cứng (24/4 – 30/4) Tuần (1/5 –6/5) Viết báo cáo I LỜI CẢM ƠN Với phát triển ngành nuôi trồng thủy sản, nhu cầu đo lường giám sát chất lượng nước ao nuôi ngày quan tâm Điều trở nên quan trọng bối cảnh nguồn nước ngày khan ô nhiễm môi trường ngày trầm trọng Vì vậy, việc thiết kế hệ thống đo, giám sát chất lượng ao ni có vai trị quan trọng việc đảm bảo sức khỏe tăng trưởng tôm, cá ao ni Điều góp phần nâng cao suất, giảm chi phí sản xuất, đảm bảo an tồn vệ sinh thực phẩm bảo vệ mơi trường Trong q trình thực đồ án, tơi học nhiều kiến thức thành phần hệ thống đo, giám sát chất lượng nước, cách hoạt động chúng, phương pháp đo lường xử lý liệu Ngồi ra, tơi cịn học cách thiết kế mạch điện tử, lập trình vi điều khiển cách làm việc với công cụ phần mềm việc xử lý liệu Tôi muốn gửi lời cảm ơn đến giảng viên hướng dẫn giúp đỡ động viên tơi q trình thực đồ án Nhờ giúp đỡ bạn, tơi hồn thành đồ án cách tốt áp dụng kiến thức học vào thực tế Cuối cùng, hy vọng hệ thống đo, giám sát chất lượng ao nuôi mà tơi thiết kế đóng góp vào việc nâng cao hiệu sản xuất bảo vệ môi trường, đồng thời bước đệm cho nghiên cứu phát triển lĩnh vực II MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu .6 1.2 Nội dung lý thuyết CHƯƠNG THIẾT KẾ 2.1 Phân tích yêu cầu toán 2.1.1 Mục tiêu thiết kế .9 2.1.2 Điều kiện ràng buộc thiết kế 2.1.3 Thông số kỹ thuật 10 2.1.4 Tiêu chí đánh giá sản phẩm 10 2.2 Thiết kế ý tưởng 10 2.3 Thiết kế chi tiết 11 2.3.1 Vi điều khiển STM32F103C8T6 11 2.3.2 Màn hình LCD .16 2.3.3 Mô-đun HC-12 .18 2.3.4 Mô-đun HC-05 .20 2.3.5 Một số linh kiện khác 21 CHƯƠNG THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 27 III DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT IV DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.2.1.1-1: Vi điều khiển STM32F103C8T6 12 Hình 1.2.1.2-1: Sơ đồ chân STM32F103C8T6 14 Hình 1.2.2.1-1: Màn hình LCD 16x2 16 Hình 1.2.2.1-2: Sơ đồ khối hình LCD 16x2 17 Hình 1.2.3.1-1: Mơ-đun HC-12 18 Hình 1.2.3.1-2: Sơ đồ chân mô-đun HC-12 19 Hình 1.2.4.1-1: Mơ-đun HC-05 20 Hình 1.2.4.1-2: Sơ đồ chân mơ-đun HC-05 20 Hình 1.2.5.1-1: LM7805 22 Hình 1.2.5.1-2: Sơ đồ chân LM7805 22 Hình 1.2.5.2-1: Sơ đồ chân LM1117 23 Hình 1.2.5.3-1: Sơ đồ chân DS18B20 24 Hình 1.2.5.4-1: Một số loại tụ điện 25 Hình 1.2.5.5-1: Điện trở .25 Hình 1.2.5.6-1: Nút nhấn 25 Hình 1.2.5.7-1: Led 26 MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Trong ngành nuôi trồng thủy sản, chất lượng nước yếu tố quan trọng để đảm bảo sức khỏe phát triển loài thủy sản Đặc biệt, ao nuôi thủy sản, việc đảm bảo chất lượng nước đóng vai trị vơ quan trọng để đảm bảo sức khỏe tăng trưởng động vật nuôi Tuy nhiên, nay, việc quản lý giám sát chất lượng nước ao ni cịn nhiều hạn chế, gây nhiều vấn đề môi trường thúc đẩy phát triển bệnh tật ao Thực trạng nhiều ao ni tồn cầu đối mặt với vấn đề chất lượng nước tăng độ mặn, giảm lượng oxy hòa tan, tăng độ axit, nồng độ hợp chất hữu vô cơ, ô nhiễm vi khuẩn, virus chất khác Các vấn đề ảnh hưởng đến sức khỏe động vật nuôi, ảnh hưởng đến hiệu sản xuất gây vấn đề môi trường Nguyên nhân vấn đề nhiều yếu tố chủ yếu xâm nhập người vào mơi trường nước cách sử dụng hóa chất thuốc trừ sâu, thải nước thải công nghiệp, nông nghiệp sinh hoạt Các hoạt động làm tăng nồng độ hợp chất độc hại nước gây thay đổi hệ thống sinh thái địa phương Hậu vấn đề ảnh hưởng đến sức khỏe phát triển động vật nuôi, gây thiếu hụt sản xuất tăng chi phí ni, đồng thời gây nhiễm môi trường làm giảm chất lượng môi trường nước Đề tài "Thiết kế đo giám sát chất lượng ao nuôi" phù hợp với chuyên ngành kỹ thuật máy tính, liên quan đến việc áp dụng cơng nghệ thông tin để giải vấn đề thực tế lĩnh vực nuôi trồng thủy sản Cụ thể, đề tài sử dụng thiết bị đo cảm biến kết hợp với phần mềm hệ thống thông tin để giám sát chất lượng ao ni, từ cải thiện hiệu sản xuất giảm thiểu rủi ro cho người nuôi Nghiên cứu Thiết kế đo giám sát chất lượng ao nuôi nhằm giải vấn đề giám sát đo lường chất lượng nước ao ni cách xác, đồng thời cải thiện hiệu sản xuất ngành nuôi trồng thủy sản Cụ thể, nghiên cứu trả lời câu hỏi như: Dựa kết đo được, làm để đánh giá chất lượng nước ao nuôi? Nếu phát nước ao ni có chất lượng khơng đạt u cầu, cần thực biện pháp để cải thiện tình trạng này? Có cần thực đo nhiệt độ pH ao ni định kỳ hay có dấu hiệu bất thường chất lượng nước? Việc sử dụng kết hợp nhiều phương pháp đo lường giúp cho người ni có nhìn tổng quan chất lượng nước ao ni, từ đưa biện pháp cải thiện chất lượng nước, giảm thiểu tác động tiêu cực đến tôm cá đảm bảo hiệu sản xuất ngành nuôi trồng thủy sản Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu số chất lượng nước ao nuôi thủy sản - Nghiên cứu lựa chọn mô-đun cảm biến phù hợp - Nghiên cứu chọn lựa mô-đun truyền thông phù hợp - Nghiên cứu xây dựng sơ đồ khối hệ thống - Nghiên cứu thiết kế mạch đo mạch trung tâm - Nghiên cứu thiết kế mạch in - Nghiên cứu thiêt kế phần mềm Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu đo nhiệt độ pH ao nuôi nhằm giúp giám sát đánh giá chất lượng nước ao ni cách xác hiệu quả, từ giải vấn đề liên quan đến chất lượng nước cải thiện hiệu suất sản xuất ngành nuôi trồng thủy sản Vấn đề đặt để nghiên cứu làm để đo giám sát chất