Đồ án khu vườn thông minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ -o0o - ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHU VƯỜN THÔNG MINH GVHD: NGUYỄN TRỌNG LUẬT SVTH: MSSV: Hồ Lợi 1511873 Đỗ Huy Khang 1511464 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06 NĂM 2018 i LỜI CẢM ƠN Để đồ án đạt kết tốt đẹp, chúng em nhận hỗ trợ, giúp đỡ nhiều tổ chức, cá nhân Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép chúng em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cá nhân quan tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường ĐH Bách Khoa TPHCM nói chung, thầy Bộ mơn Điện – Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Nguyễn Trọng Luật quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đồ án thời gian qua Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế học viên, đồ án tránh thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để tơi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 06 năm 2018 Sinh viên ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Ngày khoa học công nghệ ngày phát triển, vi điều khiển AVR vi điều khiển PIC ngày thơng dụng hồn thiện Trên sở kiến thức học môn học : Nhập môn kĩ thuật , Thiết kế hệ thống nhúng ,… với hiểu biết thiết bị điện tử, chúng em định thực đề tài :NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THÔNG TƯỚI TỰ ĐỘNG TRONG NHÀTRỒNG THÔNG MINH, HIỂN THỊ TRÊN LCD VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG BLUETOOTH với mục đích để tìm hiểu thêm PIC, làm quen với thiết bị điện tử nâng cao hiểu biết cho thân Sử dụng cảm biến gắn vào vi điều khiển để chăm sóc cây: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm truyền liệu cho PIC Tự động hóa gồm tưới phun sương để tạo độ ẩm, Ngồi hình LCD đặt vườn để tiện cho việc theo dõi trực tiếp nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng phát triển iii MỤC LỤC GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan 1.2 Nhiệm vụ đề tài 1.3 Phân chia cơng việc nhóm THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ .2 2.1 Các loại cảm biến .3 2.1.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 .3 2.1.2 Cảm biến độ ẩm đất .4 2.2 Vi điều khiển 16F877A 2.3 Màn hình hiển thị LCD 1602 11 2.4 MODULE BLUETOOTH HC-05 13 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG 16 3.1 Yêu cầu thiết kế 16 3.2 Phân tích thiết kế 16 3.3 Sơ đồ khối hệ thống 18 3.4 Các khối chức 18 3.5 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 20 3.6 Thiết kế LAYOUT 22 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM 23 4.1 Phương pháp thực phần mềm 23 4.2 Yêu cầu chương trình 23 4.3 Lưu đồ giải thuật 24 4.4 Phần mềm sử dụng 27 KẾT QUẢ THỰC HIỆN 27 5.1 Đo đạc thử nghiệm 27 iv 5.2 Đánh giá kết làm việc nhóm 27 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .27 6.1 Kết luận 27 6.2 Hướng phát triển 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO .29 PHỤ LỤC 30 v DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình Cảm biến nhiệt độ DS18B20 .3 Hình Sơ đồ chân cảm biến nhiêt độ vi DANH SÁCH BẢNG SỐ LI Bảng Tóm tắt thơng số kĩ thuật PIC 16F877A YBảng Sơ đồ nối dây DHT11 .12 vii GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Tại số địa phương sử dụng nhà trồng để canh tác số loại cây, hoa, rau có giá trị kinh tế cao, nhiên chưa có đơn vị tiến hành nghiên cứu thiết kế nhà trồng đáp ứng điều kiện kinh tế, môi trường nước ta Thực tế sống bận rộn nay, nhiều bạn có thú vui trồng cảnh, vườn rau không gian trống nhà sân thượng, ban cơng Tuy nhiên, lúc bạn bận công tác nhiều ngày cảnh vườn hoa nhà không tưới nước.Nhận thấy cần thiết phải phải xây dựng nhà trồng nhằm đẩy mạnh nghiệp phát triển nơng nghiệp, nơng thơn nhóm nghiên cứu chúng em thực đề tài tưới nước tự động điều khiển mạch điện tử PIC 1.2 Nhiệm vụ đề tài Mô tả nhiệm vụ đề tài bao gồm yêu cầu, kết cần đạt giới hạn đề tài Trong nội dung sinh viên cần trình bày thêm cách tiếp cận ý tưởng thực *) Nội dung 1: Tìm hiểu nguyên lý, lý thuyết PIC 16F877A,LCD Tham khảo tài liệu mạng tham khảo từ tài liệu môn học trước vi xử lý, thiết kế hệ thống nhúng,… Cần hiểu nguyên lý hoạt động, cách kết nối chân, ngơn ngữ lập trình cho PIC *) Nội dung 2: Tìm hiểu cảm biến độ ẩm đất, cảm biến nhiệt độ DS18B20 Tham khảo từ tài liệu mạng trang mua hàng Hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cách kết nối vào PIC, đo độ ẩm, nhiệt độ theo ý muốn *) Nội dung 3: Tìm hiểu module Bluetooth HC-05 Tìm tài liệu thơng tin mạng Cần nắm bắt sơ đồ chân, chế độ hoạt động,cách kết nối máy tính HC-05 với PC ngơn ngữ lập trình *) Giới hạn hệ thống tưới tự động : Do lần chúng em làm đề tài nghiên cứu, cộng với kiến thức nhiều hạn chế, đề tài bọn em số hạn chế : + Chưa đo đạc nhiều thông số, quy mơ áp dụng cịn hạn chế + Chưa đẩy diệu qua mạng 1.3 Phân chia công việc nhóm Hồ Lợi: +) Tìm hiểu LCD, +) Thi công mạch +) Làm file Word Power point Đỗ Huy Khang: +) Tìm hiểu PIC, Bluetooth, +) Vẽ layout +) Thực phần mềm  Thời gian họp nhóm : tiết 7-10 chiều thứ 4-6 sáng thứ tuần 2.THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 2.1 Các loại cảm biến: Để thực tự động hóa điều chỉnh mơi trường phù hợp cho cây, hệ thống gồm cảm biến sử dụng để thu thập thông tin thực tế môi trường Các cảm biến gồm: - Cảm biến nhiệt độ DS18B20 - Cảm biến ánh sáng BH1750 2.1.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20: Hình Cảm biến nhiệt độ DS18B20 2.1.1.a)Cảm biến nhiệt độ DS18B20 có tính sau: - Theo chuẩn giao tiếp 1-wire - Dãi nhiệt độ đo lường: -55°C to +125°C (-67°F to +257°F) - Độ xác: ±0.5°C khoảng đo -10°C to +85°C - Độ phân giải đến 12 bit chương trình - Mỗi thiết bị có mã định danh 64 bit - Có thể dùng nguồn ký sinh (không cần cung cấp nguồn cho chip, chip lấy nguồn từ tín hiệu) 2.1.1.b) Sơ đồ chân