Thông tin tài liệu
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÁO CÁO MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: “HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG ĐỘ ẨM VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƠM” Giả ng viên hướ ng dẫn: ThS Nguyễn Hữ u Châu Minh Sinh viên thự c hiện: Nguyễn Quang Trung – 1853020057 Lê Huỳnh Lam – 1853020048 Thành phố Hồ Chí Minh – 06/2022 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÁO CÁO MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: “HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG ĐỘ ẨM VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƠM” Giả ng viên hướ ng dẫn: ThS Nguyễn Hữ u Châu Minh Sinh viên thự c hiện: Nguyễn Quang Trung – 1853020057 Lê Huỳnh Lam – 1853020048 Thành phố Hồ Chí Minh – 06/2022 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom HỌ C VIỆ N HÀ NG KHÔ NG VIỆ T NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ BÁO CÁO MÔN HỌC Họ tên sinh viên: Nguyễn Quang Trung MSSV: 1853020057 Lớ p: 18ĐHĐT02 Tên đồ n báo cáo mô n họ c: Hệ thố ng đo lườ ng độ ẩm điều khiển độ ng bơm Nhiệm vụ củ a đồ án: ✔ Điều khiển độ ng bơm dự a độ ẩm ✔ Sử dụ ng LabVIEW để điều khiển trình Ngày giao đồ án mô n họ c: 15/04/2022 Ngày hồn thành đồ án mơ n họ c: 01/06/2022 Họ tên ngườ i hướ ng dẫn: ThS Nguyễn Hữ u Châ u Minh Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 GIẢ NG VIÊ N HƯỚ NG DẪ N (Ký ghi rõ họ tên) BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Phầ n đá nh giá : ● Ý thứ c thự c hiện: ● Nộ i dụ ng thự c hiện: ● Hình thứ c trình bà y: ● Tổ ng hợ p kết quả: Điểm bằ ng số : Điểm chữ : Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 GIÁ O VIÊ N HƯỚ NG DẪ N (Ký ghi rõ họ tên) BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Hữ u Châu Minh – giả ng viên hướ ng dẫn báo cáo mô n họ c “Đo lườ ng điều khiển bằ ng máy tính” tạo điều kiện, hỗ trợ cho em hoà n nh tố t bá o cá o mô n họ c nà y Do kiến thứ c cò n hạ n chế khả nă ng tiếp thu thự c tế cò n nhiều bỡ ngỡ , chưa hồn hảo nên báo cáo cị n nhiều thiếu só t, kính mong gó p ý giú p đỡ từ thầ y để em hồ n thiện kiến thứ c củ a Em xin chân nh m ơn! Sinh viên thự c Nguyễn Quang Trung BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM LIÊN QUAN CỦA PROJECT I Cấ u trú c hệ thố ng điều khiển bằ ng má y tính II Thô ng số m biến .2 Cả m biến độ ẩ m đấ t 2 Module chuyển đổ i 3 Thô ng số kỹ thuậ t 4 Sơ đồ châ n 5 Sơ đồ đấ u dâ y Module điều khiển độ ng bơm III Sơ lượ c Arduino Uno CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 10 I Mô phỏ ng bằ ng Proteus 10 II Thiết kế LabVIEW 11 Cử a sổ Block Diagram (BD) 11 Cử a sổ Front Panel (FP) .11 CHƯƠNG 3: THI CÔNG – VẬN HÀNH – KẾT QUẢ .14 I Sơ đồ khố i 14 II Lưu đồ thuậ t toá n 14 III Nguyên lý hoạ t độ ng .15 IV Quá trình thi cô ng 16 Cà i thư viện LabVIEW interface for Arduino 16 Thiết kế LabVIEW .16 Nạ p file LIFA base cho board Arduino Uno 17 Kết nố i board Arduino vớ i má y tính có LabVIEW 18 Kiểm thử hệ thố ng 19 CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT 20 I Kết luậ n 20 Kết hoạ t độ ng củ a mạ ch vớ i mụ c tiêu đề .20 Ưu điểm .20 Nhượ c điểm 20 II Kiến nghị 20 Hướ ng ứ ng dụ ng củ a đề tà i 20 Hướ ng phá t triển củ a đề tà i .20 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom MỤC LỤC ẢNH Hình 1: Cấ u trú c hệ thố ng điều khiển bằ ng máy tính Hình 2: Cả m biến độ ẩ m đấ t Hình 3: Module chuyển đổ i (1) Hình 4: Module chuyển đổ i (2) Hình 5: Sơ đồ châ n m biến độ ẩ m đấ t .5 Hình 6: Hệ thố ng dây điện đượ c kết nố i Hình 7: Module điều khiển độ ng bơm Hình 8: Mạ ch Arduino Uno R3 (mặ t trướ c) Hình 9: Sơ đồ châ n mạ ch Arduino Uno R3 Hình 1: Mơ phỏ ng q trình bằ ng Proteus .10 Hình 2: Cử a sổ Block Diagram (BD) củ a đề tà i 11 Hình 3: Cử a sổ Front Panel (FP) củ a đề tà i 11 Hình 4: Trạ ng thá i độ ng 12 Hình 5: Độ ẩ m .12 Hình 6: Cấ p độ bơm 12 Hình 7: Giớ i hạ n dướ i 13 Hình 8: Giớ i hạ n 13 Hình 9: Chế độ 13 Hình 10: Cơ ng tắ c .13 Hình 1: Sơ đồ khố i 14 Hình 2: Lưu đồ thuậ t tố n 14 Hình 3: Cà i đặ t thư viện cho LabVIEW .16 Hình 4: Cử a sổ Block Diagram (BD) LabVIEW 16 Hình 5: Cử a sổ Front Panel (FP) LabVIEW 17 Hình 6: Nạ p file LIFA cho board Arduino Uno 17 Hình 7: Kết nố i mạ ch lạ i vớ i .18 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam mộ t nướ c đườ ng đạ i hó a, ng nghiệp hó a Và lĩnh vự c đầu mở đườ ng lĩnh vự c kĩ thuậ t i chung nghà nh điện tử i riêng Trong giai đoạ n phát triển ng nghệ điều khiển tự độ ng mộ t nhữ ng yếu tố hà ng đầu đượ c quan tâm phát triển bở i cô ng ty cá nhâ n Điều khiển từ xa giú p yên tâm ổ n định, tăng nă ng suấ t chấ t lượ ng làm việc Là m cho cuộ c số ng hằ ng ngày củ a ng ta trở nên tiện nghi an toàn Vì thế, tơ i chọ n đề tà i “Điều khiển máy bơm tự động cảm biến độ ẩm đất” ứ ng dụ ng đơn giản mang lạ i hiểu cao cho việc điều khiển thiết bị tự độ ng BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM LIÊN QUAN CỦA PROJECT I Cấu trúc hệ thống điều khiển máy tính Má y tính trung tâm Ngườ i vậ n hà nh Má y vi tính Giao diện Tín hiệu nhị phân Tín hiệu Đổ i TT – Số Đổ i Số - TT Khuếch đạ i chuyển đổ i nhị phâ n Khuếch đạ i cô ng suất Cả m biến Chấ p hà nh Hình 1: Cấu trúc hệ thống điều khiển máy tính II Thơng số cảm biến Cảm biến độ ẩm đất Hình 2: Cảm biến độ ẩm đất BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom Cảm biến độ ẩm đất (Soil Moisture Sensor) thườ ng đượ c sử dụ ng mơ hình tướ i nướ c tự độ ng, vườ n thô ng minh, , cảm biến giú p xá c định độ ẩm củ a đất qua đầu dò trả giá trị Analog, Digital qua chân tương ứ ng để giao tiếp vớ i vi điều khiển để thự c vô số cá c ứ ng dụ ng c Bộ sả n phẩm gồ m mộ t cảm biến độ ẩm đấ t mộ t module chuyển đổ i vớ i ngõ Analog - Digital Cả m biến độ ẩ m đấ t đượ c hoạ t độ ng vớ i chế độ ngõ (Analog & Digital) Vớ i chế độ Digital, ta thay đổ i biến trở để thay đổ i ngưỡ ng bá o độ ẩm, giá trị đầu phụ thuộ c o ngưỡ ng Nếu độ ẩm đấ t cao đầu mứ c LOW đèn Led sá ng, độ ẩm thấ p ngượ c lạ i Vớ i chế độ Analog, giá trị điện p ngõ A0 thay đổ i tuyến tính theo độ ẩ m Cả m biến a mộ t đầ u dò hình nĩa vớ i hai dâ y dẫ n lộ ngoà i o đấ t hoặ c nơi khác nơi cần đo hà m lượ ng nướ c Dù ng dây nố i giữ a cảm biến module chuyển đổ i Thô ng tin độ ẩm đất đượ c đọ c gử i tớ i module chuyển đổ i Nó hoạ t độ ng mộ t biến trở có điện trở thay đổ i tù y theo độ ẩ m đấ t, độ ẩ m đấ t ướ t khoả ng xấ p xỉ 400, độ ẩ m đấ t khô khoả ng 850 Module chuyển đổi Hình 3: Module chuyển đổi (1) BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom bơm nướ c thu nhỏ , van điện từ nhậ p vào PWM để điều khiển tố c độ củ a độ ng độ sá ng củ a đèn Thô ng số kỹ thuậ t: Điện p m việc: DC 5V - 36V; Nguồ n tín hiệu kích hoạ t: DC 3.3V - 20V, đượ c kết nố i vớ i vi điều khiển cổ ng IO, giao diện PLC, v.v, đượ c kết nố i vớ i tín hiệu PWM, tín hiệu tầ n số - 20 KHz Cô ng suất đầu ra: DC 5V - 36V/15A/400W Dị ng điện tố i đa đạ t 30A điều kiện m má t phụ trợ Nhiệt độ m việc: -40 → 850C; Kích thướ c: 3,4cm x 1,7cm x 1,7cm Hình 7: Module điều khiển động bơm III Sơ lược Arduino Uno Mạch Uno (Arduino Uno Compatible) có thiết kế thương thích vớ i Arduino Uno loạ i phổ biến dễ sử dụ ng nhấ t thị trườ ng cũ ng tương thích vớ i nhiều loạ i Arduino Shield nhấ t, mạ ch Uno sử BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom dụ ng IC nạ p ATmega16U2 tương thích hồn tồn vớ i phiên gố c, mộ t số phiên bả n sử dụ ng IC nạ p CH340 thị trườ ng có giá rẻ Hình 8: Mạch Arduino Uno R3 (mặt trước) Thông số kỹ thuật: ● Chip điều khiển chính: ATmega328P ● Chip nạ p giao tiếp UART: ATmega16U2 ● Nguồ n nuô i mạ ch: 5VDC từ cổ ng USB hoặ c nguồ n ngồ i cắ m từ giắ c trị n DC (nếu sử dụ ng nguồ n từ giắc trị n DC bạ n nên cấp nguồ n từ 6~9VDC để đả m bả o mạ ch hoạ t độ ng tố t, bạ n cắ m 12VDC IC ổ n p rấ t ng, dễ chá y gâ y hư hỏ ng mạ ch) ● Số chân Digital I/O: 14 (trong chân có khả nă ng xuất xung PWM) ● Số châ n PWM Digital I/O: ● Số châ n Analog Input: ● Dò ng điện DC Current mỗ i chân I/O: 20 mA ● Dò ng điện DC Current châ n 3.3V: 50 mA ● Flash Memory: 32 KB (ATmega328P), 0.5 KB dù ng cho bootloader ● SRAM: KB (ATmega328P) ● EEPROM: KB (ATmega328P) BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom ● Clock Speed: 16 MHz ● LED_BUILTIN: 13 ● Kích thướ c: 68.6 x 53.4 mm Hình 9: Sơ đồ chân mạch Arduino Uno R3 10 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG I Mơ Proteus Hình 1: Mơ q trình Proteus Các linh kiện đượ c sử dụ ng mô phỏ ng: - Arduino Uno R3 - Cảm biến độ ẩm - Mosfet 2N6660 - Đèn led - Cò i - Motor - Biến trở 11 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom II Thiết kế LabVIEW Cửa sổ Block Diagram (BD) Hình 2: Cửa sổ Block Diagram (BD) đề tài Cửa sổ Front Panel (FP) Hình 3: Cửa sổ Front Panel (FP) đề tài 12 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom Chú thích: - Trạng thái động cơ: đèn sá ng độ ng hoạ t độ ng ngượ c lạ i Hình 4: Trạng thái động - Độ ẩm: hiển thị mứ c độ ẩm Cảm biến độ ẩm đo trả giá trị Hình 5: Độ ẩm - LEVEL 1: mứ c độ ẩm thấp - LEVEL 2: mứ c độ ẩ m cao ⇨ – LEVEL 1: chạ y hết cô ng suấ t ⇨ LEVEL – LEVEL 2: chạ y tố c độ chậ m ⇨ LEVEL – 100: tắ t độ ng bơm Hình 6: Cấp độ bơm 13 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom - Giới hạn dưới: mứ c nh báo đạ t giớ i hạ n (do ta cài đặ t) Hình 7: Giới hạn - Giới hạn trên: mứ c cảnh báo đạ t giớ i hạ n max (do ta cà i đặ t) Hình 8: Giới hạn - Chế độ: trượ t để lự a chọ n chế độ Manual (chế độ bằ ng tay) Auto (chế độ tự độ ng) Hình 9: Chế độ - Control: điều khiển để bậ t/tắt độ ng Hình 10: Cơng tắc 14 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom CHƯƠNG 3: THI CƠNG – VẬN HÀNH – KẾT QUẢ I Sơ đồ khối Hình 1: Sơ đồ khối II Lưu đồ thuật tốn Hình 2: Lưu đồ thuật tốn 15 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom III Nguyên lý hoạt động Ta có LabVIEW kết nố i giao tiếp hai chiều vớ i tố c độ baud 115200 vớ i Arduino Uno Khi m biến độ ẩ m hoạ t độ ng đưa giá trị điện p o châ n A0 củ a board Arduino Dữ liệu đượ c gử i cho LabVIEW để đo lườ ng liệu Tại Block Diagram, chế độ Auto, liệu đượ c xử lý phần trăm độ ẩm Có đượ c phầ n trăm độ ẩm mang so sánh vớ i mứ c độ ẩm ngườ i dù ng cài đặ t tạ i Front Panel Level độ ẩm mứ c thấ p, Level độ ẩ m mứ c cao ● Phầ n tră m độ ẩ m bé Level 1: LabVIEW điều khiển độ ng hoạ t độ ng hết cô ng suất bằ ng cách gử i cho board Arduino đưa tín hiệu PWM=255 châ n Digital 11 (châ n hỗ trợ PWM), đồ ng thờ i gử i cho board bậ t mứ c HIGH châ n 13 (đèn bá o) ● Phầ n trăm độ ẩm nằm khoảng Level – Level 2: LabVIEW điều khiển độ ng hoạ t độ ng tố c độ chậ m bằ ng cá ch gử i cho board Arduino đưa tín hiệu PWM=100 châ n 11 ● Phầ n tră m độ ẩ m vượ t qua Level 2: LabVIEW tắ t độ ng bằ ng cá ch gử i cho board đưa tín hiệu PWM=0 châ n 11, đồ ng thờ i gử i cho Arduino đưa mứ c LOW châ n 13 tắ t đèn Cò n chế độ điều khiển bằ ng tay Manual, ngườ i dù ng điều khiển độ ng nú t nhấn giao diện Front Panel Chế độ ngườ i dù ng bậ t tắt độ ng bơm thủ cô ng để đáp ứ ng mụ c đích c Ngồi ra, hệ thố ng có cảnh bá o cò i phần trăm độ ẩ m vượ t mứ c thấ p hay mứ c cao mà ngườ i dù ng cà i đặ t LabVIEW gử i cho Arduino đưa mứ c HIGH châ n 12 để cò i hoạ t độ ng nh bá o 16 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom IV Q trình thi cơng Cài thư viện LabVIEW interface for Arduino Hình 3: Cài đặt thư viện cho LabVIEW Thiết kế LabVIEW Hình 4: Cửa sổ Block Diagram (BD) LabVIEW 17 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom Hình 5: Cửa sổ Front Panel (FP) LabVIEW Nạp file LIFA base cho board Arduino Uno Hình 6: Nạp file LIFA cho board Arduino Uno 18 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom Kết nối board Arduino với máy tính có LabVIEW Hình 7: Kết nối mạch lại với 19 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom Kiểm thử hệ thống STT Độ ẩm Khoả ng 20% Kết Độ ng bơm hết tố c độ , PWM=255, đèn báo sá ng Thiết lậ p mứ c Khoả ng 40% Level 1=30 Độ ng chạ y tố c độ chậ m, PWM=100, đèn báo sá ng Level 2=50 Mứ c cảnh báo dướ i=10 Rú t m biến khỏ i nướ c, Độ ng bơm chạ y tố c độ Mứ c nh báo trên=70 độ ẩm dướ i 10% Khoả ng 60% Độ ng dừ ng, đèn báo tắ t cao nhấ t, đèn bá o sang, cò i cảnh báo kêu Để ngậ p m biến, độ ẩ m Độ ng dừ ng, đèn tắ t, cò i vượ t 70% 20 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom cảnh báo kêu BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT I Kết luận Kết hoạt động mạch với mục tiêu đề ra: Mạ ch hoạ t độ ng ổ n định, thự c đú ng c nă ng Ưu điểm: Mạ ch nhỏ gọ n, sử dụ ng độ ng cá c module c giá thành rẻ dễ tìm kiếm Hệ thố ng chỉnh tố c độ độ ng bơm Nhược điểm: Module cảm biến độ ẩm khơ ng có chất lượ ng tố t, bị gỉ theo thờ i gian sử dụ ng II Kiến nghị Hướng ứng dụng đề tài: Sử dụ ng dành cho hệ thố ng tướ i cho vườ n vừ a nhỏ Hướng phát triển đề tài: Phá t triển thêm nhiều hệ thố ng m biến độ ng bơm để đo lườ ng độ ẩ m điều khiển tướ i tiêu phạ m vi lớ n 21 BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom BAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bomBAO.cao.mon.hoc.ten.de.tai.he.THONG.do.LUONG.do.am.va.dieu.KHIEN.DONG.co.bom
Ngày đăng: 20/12/2023, 22:32
Xem thêm: