Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển nhiệt độ độ ẩm sử dụng fuzzy logic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM SỬ DỤNG FUZZY LOGIC GVHD: ThS NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH SVTH: PHẠM TẤN ĐỒNG NGUYỄN MINH TRÍ NGUYỄN VĂN TÙNG S K L 6 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM SỬ DỤNG FUZZY LOGIC” Giảng viên hướng dẫn: PGS TS NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH Sinh viên thực hiện: PHẠM TẤN ĐỒNG MSSV: 19146320 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN MINH TRÍ MSSV: 19146407 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN TÙNG MSSV: 19146422 Lớp: 191461 Khoá: 2019 - 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - -Bộ mơn điện tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP Học kỳ II / năm học 2023 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh Sinh viên thực hiện: Phạm Tấn Đồng MSSV: 19146320 Điện thoại: 0916049532 Nguyễn Văn Tùng MSSV: 19146422 Điện thoại: 0843313306 Nguyễn Minh Trí MSSV: 19146407 Điện thoại: 0978236024 Mã số đề tài: 22223DT150 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển nhiệt độ độ ẩm đồng sử dụng Fuzzy logic Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước hệ thống nhà màng: L6000xW6000xH4000 Nội dung đồ án: − Sử dụng cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm để giám sát điều kiện trồng nhà màng − Ứng dụng fuzzy logic vào hệ thống điều khiển nhiệt độ độ ẩm đồng Các sản phẩm dự kiến - Bộ điều khiển nhiệt độ độ ẩm đồng sử dụng fuzzy logic Ngày giao đồ án: 15/3/2023 Ngày nộp đồ án: 15/7/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt  TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ◻ Được phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển đồng nhiệt độ, độ ẩm ứng dụng fuzzy logic - GVHD: PGS TS Nguyễn Trường Thịnh - Sinh viên 1: - - - ▪ Họ tên sinh viên: Phạm Tấn Đồng ▪ MSSV: 19146320 ▪ Địa chỉ: 619, Lê Văn Việt, phường Tân Phú, TP Thủ Đức, TP HCM ▪ Số điện thoại: 0916049532 ▪ Email: phamtandong01@gmail.com Lớp: 191461C Sinh viên 2: ▪ Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Trí ▪ MSSV: 19146407 ▪ Địa chỉ: 91/47/5 đường số 8, phường Linh Trung, Tp Thủ Đức, Tp.HCM ▪ Số điện thoại: 0978236024 ▪ Email: minhtrinb2001@gmail.com Lớp: 191461C Sinh viên 3: ▪ Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tùng ▪ MSSV: 19146422 ▪ Địa chỉ: 144, Nam Hòa, phường Phước Long A, TP.Thủ Đức, Tp.HCM ▪ Số điện thoại: 0843313306 ▪ Email: tungnguyen3183@gmail.com Lớp: 191461B Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/07/2023 - Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2023 Ký tên Phạm Tấn Đồng Nguyễn Minh Trí Nguyễn Văn Tùng i LỜI CẢM ƠN Đối với chủ đề báo cáo giao lần nhóm, cố gắng hồn thành tốt nhóm mang theo vài thiếu sót, xem cơng trình nghiên cứu khoa học nho nhỏ mà nhóm tự tay làm nghiên cứu Đây lần nhóm tự hồn thành báo cáo ứng dụng điều khiển đồng Fuzzy logic Để có phần nội dung trình bày trơi chảy báo cáo nhóm khơng thể khơng kể đến giúp đỡ tạo điều kiện của: Bố mẹ (phụ huynh sinh viên): Là đấng sinh thành sinh chúng đời này, tần tảo nuôi chúng từ bé đến trưởng thành nên người Là bố mẹ cho chúng hy vọng niềm tin động lực để chúng vững tin tiến bước đến thành công tương lai sau Chúng xin hứa làm tốt làm để khơng phụ lịng để đền đáp công cha nghĩa mẹ nuôi nấng chúng Chúng xin cảm ơn bố mẹ nhiều GV PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh: Giảng viên hướng dẫn thực đề tài, nhóm khơng qn cách thầy nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn kỹ bước thực đề tài báo cáo trơi chảy tốt Nhóm chân thành cảm ơn thầy nhiều Nhà trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh: Nơi đào tạo cho nhóm điều kiện học tập - nghiên cứu Mặc dù q trình làm báo cáo nhóm cố gắng tránh khỏi thiếu sót xảy Mong thầy thơng cảm bỏ qua góp ý cho nhóm để nhóm hồn thành tốt học phần sau khoa Cơ khí chế tạo máy nói riêng mơn khác nói chung Một lần nhóm xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Phạm Tấn Đồng Nguyễn Minh Trí Nguyễn Văn Tùng ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM ĐỒNG BỘ SỬ DỤNG FUZZY LOGIC Việc ứng dụng công nghệ vào nông nghiệp thành công nhiều nước, nhằm tăng hiệu suất, giảm chi phí đảm bảo an toàn thực phẩm Trong dự án này, sử dụng Fuzzy Logic Controller (FLC) để điều khiển nhiệt độ độ ẩm nhà màng, tạo môi trường lý tưởng cho ớt chuông Bằng việc sử dụng mạch thu phát Wifi ESP8266 cảm biến nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng, thu thập liệu lưu trữ Firebase Google Sheets Chúng phát triển ứng dụng di động tảng MIT App Inventor để theo dõi điều khiển thông số thiết bị nhà màng Dự án cung cấp đồ thị nhiệt độ độ ẩm thời gian thực để quan sát môi trường nhà màng Hệ thống cho phép chuyển đổi chế độ thủ công tự động, với Fuzzy Logic Controller sử dụng để trì mơi trường tối ưu cho trồng Đồng thời, chúng tơi tích hợp nút dừng khẩn cấp khôi phục trạng thái bình thường tủ điện ứng dụng di động để đối phó với tình khẩn cấp Kết dự án thiết kế xây dựng thành cơng nhà màng với kích thước 6x6x3.5m, áp dụng Fuzzy Logic Controller để điều khiển cấu Chúng phát triển ứng dụng điều khiển từ xa ổn định dễ sử dụng Tuy nhiên, hạn chế, đặc biệt liên quan đến cấu kéo rèm không hoạt động tối ưu gặp vấn đề rối cáp Trong tương lai, đề xuất mở rộng áp dụng Fuzzy Logic Controller vào yếu tố khác tốc độ gió, độ ẩm đất cải tiến cấu kéo rèm để đảm bảo hoạt động ổn định hiệu Người thực đề tài Phạm Tấn Đồng Nguyễn Minh Trí Nguyễn Văn Tùng iii ABSTRACT RESEARCH, DESIGN, AND FABRICATION OF A SYNCHRONIZED TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROL SYSTEM USING FUZZY LOGIC The application of technology in agriculture has proven successful worldwide, aiming to increase productivity, reduce costs, and ensure food safety In this project, we employ a Fuzzy Logic Controller (FLC) to regulate temperature and humidity within the greenhouse, creating an ideal environment for bell pepper plants Through the use of the ESP8266 Wi-Fi module and sensors for temperature, humidity, and light, we gather data, which is then stored in Firebase and Google Sheets We develop a mobile application using MIT App Inventor to monitor and control various parameters and devices within the greenhouse The project provides real-time temperature and humidity graphs for comprehensive observation of the greenhouse environment It offers both manual and automatic modes, utilizing the intelligent Fuzzy Logic Controller to maintain an optimal growth environment for the plants Additionally, emergency stop buttons are integrated into both the control panel and the mobile application to address urgent situations, along with a reset function to restore normal operations The outcomes of the project include the successful design and construction of a 6x6x3.5m greenhouse, integrating the Fuzzy Logic Controller to regulate the speed, time, and power of the mechanisms We have developed a stable and user-friendly remote control application However, limitations remain, particularly in regards to the suboptimal operation and cable entanglement issues with the blind mechanism Future directions involve expanding the application of the Fuzzy Logic Controller to other influencing factors such as wind speed, soil moisture, and enhancing the design of the blind mechanism through the implementation of localized sliding bars iv MỤC LỤC LỜI CAM KẾT i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iii ABSTRACT iv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu ĐATN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu phương pháp trồng nhà màng 2.1.1 Trồng nhà màng nào? 2.1.2 Phương pháp điều khiển nhiệt độ, độ ẩm nhà màng 2.2 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 2.2.1 Các nghiên cứu nước: 2.2.2 Các nghiên cứu nước: 2.3 Các tồn hệ thống giới hạn đề tài: 10 2.3.1 Các tồn hệ thống 10 2.3.2 Giới hạn đề tài 11 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 3.1 Một số đặc điểm ớt chuông 12 3.2 Các khái niệm nguyên lý hoạt động fuzzy logic: 13 3.2.1 Các khái niệm fuzzy logic: 13 3.2.2 Nguyên lý hoạt động fuzzy logic: 19 v 3.3 Phương án kết nối 20 3.4 Chuẩn giao tiếp UART 22 3.5 Chuẩn giao tiếp I2C: 24 3.6 Firebase 25 3.8 MIT App Inventor: 27 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG THỰC HIỆN VÀ CÁC GIẢI PHÁP 30 4.1 Yêu cầu đề tài 30 4.2 Phương pháp làm mát nhà màng 30 4.2.1 Phương pháp làm mát quạt phun sương 30 4.2.2 Phương pháp làm mát quạt kết hợp lưới thơng gió 32 4.2.3 Phương pháp làm mát sử dụng cooling pad kết hợp quạt hút 32 4.2.4 Lựa chọn phương pháp 34 4.3 Phương pháp đóng mở rèm 34 4.3.1 Phương pháp rèm che ngang phẳng 34 4.3.2 Phương pháp rèm che ngang xếp ly 34 4.3.3 Lựa chọn phương pháp 35 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO 36 5.1 Tính tốn thiết kế thành phần cấu chấp hành 36 5.1.1 Tính tốn quạt hút 36 5.1.2 Tính tốn coolingpad động bơm nước 38 5.1.3 Tính tốn rèm cắt nắng 41 5.2 Tính toán thiết kế điều khiển 49 5.2.1 Tổng quan hệ thống điện điều khiển 49 5.2.2 Lựa chọn thiết bị điều khiển 51 5.2.3 Hệ thống điện 57 5.2.3 Hệ thống điều khiển 59 5.3 Phương pháp điều khiển 61 5.3.1 Thuật toán điều khiển Fuzzy logic 61 5.3.2 Phương pháp điều khiển biến tần DELTA 69 vi CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO Kết hợp yêu cầu thiết kế kết cấu nhóm thiết kế sản phẩm chân gắn cảm biến Hình 5.62 Bản thiết kế chân gắn cảm biến 5.5 Thiết kế app điều khiển Dựa kiến thức nhóm biết học tập nhóm tạo app điều khiển sau: Đầu tiên phần giao diện đăng nhập app: Hình 5.63 Màn hình đăng nhập app Đây hình giao diện để đăng nhập vào app nhóm Tài khoản mật app tài khoản tạo Authentication firebase 82 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO Sau đăng nhập vào app đến giao diện chọn chế độ: Hình 5.64 Màn hình lựa chọn chế độ Trong phần chế độ, chế độ tay nhấn vào đăng nhập vào phần điều khiển tay chế độ lại chế độ tự động ❖ Đối với chế độ tay Hình 5.65 Màn hình chế độ tay Trong chế độ tay, thấy cấu chấp hành điều khiển bao gồm: 83 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO Nút quay lại có chức nhấn vào quay lại hình chọn chế độ Rèm hoạt động bật lên, sau bật chọn che không che Khi bấm che, trạng thái rèm sáng lên chứng tỏ động hoạt động S2 sáng lên chứng tỏ rèm chạm vào cơng tắc hành trình S2 động dừng, trạng thái rèm tắt Cũng giống với bấm che, bấm không che trạng thái sáng lên đến rèm chạm cơng tắc hành trình S1 trạng thái tắt Nút tắt tắt rèm đứng vị trí Quạt hoạt động bật lên dừng hoạt động nhấn nút tắt Khi nhấn vào nút bật, điều khiển quạt cách sử dụng kéo, kéo qua trái để giảm mức độ quạt kéo qua phải để tăng tốc độ quạt Ngay bên cạnh kéo mức độ phần trăm quạt Đạt 0% kéo xuống mức thấp đạt 100% kéo lên mức cao Ngay bên mức độ tần số, dựa mức độ quạt mà tần số hiển thị tần số quạt Bơm đèn có chức giống bật tắt Khi bật trạng thái sáng lên chứng tỏ bơm đèn hoạt động cịn tắt trạng thái tắt Bên đèn thông số nhiệt độ độ ẩm, hai thông số lấy từ cảm biến SHT30 gửi lên firebase mit app inventor lấy từ firebase để hiển thị Dựa nhiệt độ, độ ẩm quan sát biết nên giảm độ ẩm hay nhiệt độ Cảm biến ánh sáng giống với cảm biến nhiệt độ, độ ẩm lấy từ firebase lên app để quan sát cường độ có phù hợp với trồng hay khơng để từ điều khiển rèm che hay khơng che Bốn nút phía Dữ liệu T&H, Temp Analysis, Humid Analysis, Đăng xuất Đầu tiên nút Dữ liệu T&H, nhấn trang tính, trang tính quan sát tổng quan liệu từ nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng ngày nào, hiển thị bao nhiêu, cịn tải xuống để lưu trữ làm tài liệu tham khảo từ điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm cho phù hợp với muốn trồng Tiếp theo nút Temp Analysis, nhấn nút app hiển thị đồ thị đường thẳng nhiệt độ theo thời gian Tương tự nút Temp Analysis nút Humid Analysis hiển thị đồ thị đường thẳng độ ẩm theo thời gian Nút Đăng xuất nhấn vào đưa quay lại hình đăng nhập ❖ Đối với chế độ tự động: 84 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO Hình 5.66 Màn hình chế độ tự động Trong chế độ tự động, dựa điều khiển nhiệt độ, độ ẩm Fuzzy logic từ nhiệt độ, độ ẩm đầu vào để điều khiển hoàn toàn tự động từ rèm, quạt hay bơm cho phù hợp cho trồng Chúng ta thấy quạt chạy tự động, mức độ quạt tự động thiết lập cho phù hợp Bơm rèm tương tự quạt, trạng thái hiển thị phía hình ảnh minh họa Cịn nút nhấn phía có chức tương tự chế độ tay 85 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 6.1 Thực nghiệm điều khiển Fuzzy logic Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm thu thập khoảng thời gian từ 11h đến 13h thời điểm nóng ngày với nhiệt độ bên ngồi mơi trường theo dự báo thời tiết khu vực đặt nhà màng nhiệt độ 32 độ độ ẩm 74% Ta thu thập liệu vào lúc từ 11h đến 12h nhiệt độ, độ ẩm nhà màng chưa sử dụng điều khiển Fuzzy logic biểu thị theo đồ thị Hình 6.1 Đồ thị nhiệt độ độ ẩm chưa sử dụng fuzzy logic Sau ta thu thập liệu nhiệt độ từ 12h đến 13h nhiệt độ, độ ẩm thay đổi áp dụng điều khiển Fuzzy Logic Với giá trị nhiệt độ mong muốn 2930oC độ ẩm mong muốn 65-80% theo kết mong sau xác định nhiệt độ độ ẩm thích hợp trồng ớt chng giai đoạn trái vào ban ngày từ bảng 3.1 bảng 3.2 kết hợp với điều kiện khí hậu nơi đặt mơ hình 86 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 6.2 Đồ thị hiển thị nhiệt độ độ ẩm sử dụng fuzzy logic Nhận xét: Sau lấy giá trị nhiệt độ độ ẩm bên nhà màng vào thời điểm nóng ngày ta thấy nhiệt độ giảm 3oC so với nhiệt độ trước sau sử dụng Fuzzy logic Độ ẩm tăng từ 65% đến 80% mục tiêu giảm nhiệt độ nên kích hoạt làm mát cooling pad gây độ ẩm lên cao đảm bảo độ ẩm thích hợp cho Đồ thị xuất giá trị đầu luật fuzzy theo thời gian từ 15h30 đến 16h30 80 61 70 60 60 59 50 58 40 57 30 56 10 55 54 60 119 178 237 296 355 414 473 532 591 650 709 768 827 886 945 1004 1063 1122 1181 1240 1299 1358 1417 1476 1535 1594 1653 1712 20 Mức độ quạt Thời gian Thời gian bơm Hình 6.3 Đồ thị hiển thị giá trị đầu Fuzzy logic Từ liệu xuất theo giá trị thời gian bơm tốc độ quạt giá trị điều khiển với giá trị xuất từ luật Nhưng ảnh hưởng cịn chưa lớn đơi cường độ ánh sáng q cao ta cần phải điều khiển fuzzy hệ thống thành phần khác để kết tốt 87 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 6.2 Hoạt động cấu chấp hành Hình 6.4 Lắp đặt quạt hút Quạt hút sau lắp đặt có mức hoạt động ổn định động chạy với tần số 50hz hoạt động ổn định Nhưng áp dụng biến tần vào điều khiển ta khơng thể áp dụng trực tiếp mức độ đưa từ điều khiển fuzzy chuyển sang tương ứng với giá trị tần số không ổn định Nếu tần số từ đến 30hz quạt bị nóng rung ảnh hưởng loại quạt sử dụng Tại quạt truyền thơng qua truyền đai nên phải trì tốc độ ổn định không hoạt động với tốc độ thấp Nên sau q trình thực nghiệm nhóm điều chỉnh thay đổi giá trị tần số phụ thuộc vào mức độ tương ứng 0-100% tần số cấp cho quạt phải từ 30-50Hz Hình 6.5 Lắp đặt cooling pad bơm nước làm mát 88 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Tấm cooling pad lắp đặt đáp ứng nhu cầu giảm nhiệt độ tăng độ ẩm môi trường nhà màng Nhưng mơ hình chiều dài cooling pad cooling pad đáp ứng chưa đủ vị trí nhiệt độ góc chưa giảm nhiệt độ giá trị mong muốn cooling pad chưa đủ để ảnh hưởng tới Đối với mơ hình lớn nên diện tích cooling pad trải dài hết chiều rộng không gian hoạt động đạt giá trị mong muốn Hình 6.6 Lắp đặt động kéo rèm Hình 6.7 Rèm cắt nắng sau lắp đặt Bộ kéo rèm hoạt động tương đối ổn định, rèm đóng mở theo điều khiển giới hạn quãng đường di chuyển công tắc hành trình Nhưng trình quấn dây xảy tượng rối cáp hao mòn bị bóc lớp nhựa dây cáp nên ảnh hưởng đến đường kính dây quấn phận kéo khơng đồng nên xảy tượng có rèm trước rèm sau Điều gây tính thẩm mỹ cho kết cấu khơng ảnh hưởng nhiều đến tác động môi trường điều khiển 89 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 6.8 Tủ điều khiển sau lắp đặt Tủ điều khiển sau lắp đặt hoạt động tốt, chức đóng mở bật tắt thiết bị diễn ổn khơng gây tình trạng cháy nổ Nút E-STOP hoạt động chức yêu cầu đưa cho chúng Hình 6.9 Chân đặt gắn cảm biến Chân đặt cảm biến điều chỉnh kích thước chiều cao từ 70cm đến 110cm đặt vị trí thích hợp bên cạnh Nhưng điều khiển cần nguồn cấp nên phải lấy từ tủ điều khiển sang làm thẩm mỹ chi phí phát Với thiết kế sau dùng nguồn lượng mặt trời kết hợp với pin dự phịng để có linh động việc dùng đo nhiệt độ độ ẩm nơi cách xa nguồn điện 90 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Hình 6.10 Cây ớt chng trồng nhà màng Việc điều khiển nhiệt độ, độ ẩm giúp ớt chuông sinh trưởng tốt so với mặt khí hậu nóng TP.HCM Sau tháng trồng trái tỉ lệ trái khơng có trước, sau đảm bảo trái bình thường khơng bị ảnh hưởng sâu bệnh tất cơng nhà màng cách ly với mơi trường bên 6.3 Hoạt động giao diện người dùng Người dùng quan sát giá trị nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng nhà màng thơng qua màng hình LCD gắn bên tủ điều khiển Hình 6.11 Màn hình LCD hiển thị 91 CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Ngồi người dùng điều khiển chế độ tay chế độ tự động thông qua app điều khiển Hình 6.12 Màn hình app điều khiển Thời gian đáp ứng thao tác ấn từ đến 2s q trình truyền tín hiệu thơng qua firebase điều khiển lấy tín hiệu từ firebase xuống để thực thi, trình thực thi diễn theo trình trước sau nên gây tăng thời gian đáp ứng Nhưng chậm trễ không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động hệ thống 92 KẾT LUẬN Trong trình tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế với nỗ lực nhóm giúp đỡ giáo viên hướng dẫn nhóm có số kết luận sau: Các kết đạt - Tìm hiểu yếu trồng đặc biệt ớt chuông - Tìm hiểu cách thức hoạt động mức độ quy mô nhà màng nước nước - Xây dựng điều khiển nhiệt độ độ ẩm đồng sử dụng Fuzzy Logic - Nắm rõ giao thức truyền thông kết nối thiết bị I2C, UART, MODBUS RTU - Thiết kế mơ hình, lắp đặt thiết bị trên phần mềm Inventor - Hồn thiện mơ hình sản phẩm thực tế Hướng phát triển mà nhóm hướng đến - Thiết kế lại cấu rèm: không dùng trục đầu quấn điều khiển rèm mà sử dụng trục đầu quấn điều khiển rèm thông qua đường dây cáp giống hệ thống bạt xếp - Xây dựng luật điều khiển Fuzzy Logic toàn hệ thống dựa vào độ ẩm đất để tưới cây, dựa vào cường độ ánh sáng kết hợp với nhiệt độ để đóng mở rèm,… - Cải thiện tốc độ đáp ứng tính ổn định hệ thống - Kết nối camera để quan sát từ xa, ngồi cịn sử dụng camera xử lý ảnh để quản lý tốc độ sinh trưởng mà điều chỉnh yếu tố môi trường cho phù hợp 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trịnh Chất Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí”, NXB Giáo dục, Tp.HCM [2] Trần Quốc Hùng, “Dung sai kỹ thuật đo”, Nhà xuất ĐHQG, Tp.HCM [3] Nguyễn Hữu Lộc, “Cơ sở thiết kế máy”, Nhà xuất ĐHQG, Tp.HCM [4] Nguyễn Đức Điển, Hồng Đình Cơ, TÀI LIỆU HỌC TẬP ĐIỀU KHIỂN MỜ VÀ MẠNG NƠRON, TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ- KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN, HÀ NỘI, 2019 [5] Nguyễn Bá Đức, Nguyễn Minh Đức, TS Vũ Quang Huy, ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRANG TRẠI THÔNG MINH, cấp khoa, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH, 2020 [6] FINOM, “Thiết kế hệ thống tưới phun sương làm mát nhà màng”, link https://finom.vn/thiet-ke-he-thong-tuoi-phun-suong-lam-mat-trong-nha-mang-phan1,5/2023 [7] FINOM, “Kiểm soát độ ẩm nhiệt độ nhà màng nào?”, link https://finom.vn/kiem-soat-do-am-va-nhiet-do-trong-nha-mang-nhu-the-nao, 5/2023 [8] NP- VIETNAM, “Hệ thống làm mát nhà xưởng với quạt hút màng Cooling pad”, link https://quathutcongnghiepvina.com/he-thong-lam-mat-nha-xuong-voi-quat-hut-va-mangcooling-pad.html, 6/2023 [9] Khuê Nguyễn, “Giao tiếp với Realtime Database Firebase sử dụng ESP32 App”, link https://khuenguyencreator.com/giao-tiep-voi-realtime-database-firebase-su-dung-esp32-vaapp/, 6/2023 Tiếng Anh [10] Rim BEN ALI, Emna ARIDHI, Mehdi ABBES, Abdelkader MAMI, “Fuzzy Logic Controller of temperature andhumidity inside an agricultural greenhouse”, báo khoa học Đại học Tunis, Tunisie xuất năm 2016 [11] I Attar , N Naili, N Khalifa, M Hazami, M Lazaar, and A Farhat,“Experimental study of an air conditioning system to control a greenhouse microclimate,” Energy Conversion and Management 79, pp.543 [12] The Alabama Cooperative Extension System(Alabama A&M University and AuBurn University), Controlling the Greenhouse environment for Vegetable crops, United States of America, 2022 94 [13] Starkey ayres.co, Sweet & Hot pepper production guideline, United States of America, 2019 [14] Tran Loc Thuy, Murakami Kenji, Effect of High Temperature on Fruit Productivity and Seed-Set of Sweet Pepper (Capsicum annuum L.) in the Field Condition, Journal of Agricultural Science and Technology A and B & Hue University Journal of Science, 5, 515520, DavidPublisher, 2015 Nguồn khác [16] Global Automation, “Tài liệu sử dụng biến tần VFD-EL bảng tiếng việt”, link https://bientandelta.vn/n/tin-tuc/tai-lieu-bien-tan-delta, 6/2023 95 S K L 0