1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh

88 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Hệ Thống Nhà Vườn Thông Minh
Tác giả Nguyễn Ngọc Quang
Người hướng dẫn T.S Nguyễn Phú Sinh
Trường học Đại Học Đà Nẵng
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 88
Dung lượng 5,78 MB

Nội dung

Trang 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA CƠ KHÍĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐẠI HỌCNGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬĐỀ TÀI:THIẾT KẾ HỆ THỐNGNHÀ VƯỜN THÔNG MINH Trang 2 TRƯỜNG ĐẠ

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Người hướng dẫn: T.S Nguyễn Phú Sinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Quang

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

NHÀ VƯỜN THÔNG MINH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Quang

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Tên đề tài: Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Quang

Mã SV: 1811504410146 Lớp: 18CDT1

Ngày nay trên thế giới với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học – công nghệ đã gópphần giúp chất lượng cuộc sống con người không ngừng được nâng cao Thêm vào đó sựxâm nhập trực tiếp của internet vào cuộc sống của chúng ta ngày càng nhiều Đối với mộtnước mà nền nông nghiệp còn chiếm vai trò to lớn trong nền kinh tế thì việc ứng dụngkhoa học công nghệ là điều cấp thiết và cần được mở rộng Nhằm giải quyết vấn đề này,nhờ sự giúp sức của tiến bộ về khoa học kỹ thuật, các hệ thống giám sát, xử lý, cung ứngquá trình sản xuất…ngày càng hiện đại đã được đưa vào nông nghiệp và đặc biệt là cácứng dụng của công nghệ đã góp phần tạo nên một môi trường sản xuất năng động, khoahọc và giải phóng sức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao Với mongmuốn nghiên cứu và tạo ra một môi trường sản xuất năng động, khoa học và giải phóngsức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao, nhóm em quyết định chọn đềtài: “Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh” Đề tài tập trung nghiên cứu, tìm hiểu về hệthống nhà vườn thông minh ứng dụng IoT và tính toán thiết kế các hệ thống chăm sóc câytrồng trong nhà màng có diện tích 200 mét vuông: hệ thống tưới, hệ thống thông gió, hệthống đèn bổ sung ánh sáng và hệ thống mai che cắt nắng Thiết kế hệ thống điều khiển

có khả năng theo dõi, giám sát môi trường thông qua các cảm biến: nhiệt độ, độ ẩm, độ

ẩm đất và ánh sáng và điều khiển các thiết bị: máy bơm, đèn, quạt, từ xa thồng qua điệnthoại và một trang Web Thiết kế chế tạo mô hình có tỉ lệ 1/19 so với nhà màng kíchthước đề xuất, mô phỏng lại hoạt động của bộ điều khiển

Trang 6

KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Phú Sinh

1 Tên đề tài:

Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

3 Nội dung chính của đồ án:

Sinh viên có nhiệm vụ tìm hiểu và thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Tìm hiểu về nhà kính hay nhà vườn thông minh ứng dụng IoT

- Phân tích và thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh cho cây dưa lưới có diện tích 200 m2

- Chế tạo mô hình mini mô phỏng lại hệ thống nhà vườn thông minh đã đề xuất và thiết

Trang 7

Hiện nay, khoa học công nghệ ngày càng đạt được những thành tựu to lớn, kéo theo

đó là sự phát triển vượt bậc trong các ngành nghề có ứng dụng khoa học kỹ thuật Đối vớimột nước mà nền nông nghiệp còn chiếm vai trò to lớn trong nền kinh tế thì việc ứngdụng khoa học công nghệ là điều cấp thiết và cần được mở rộng Nhằm giải quyết vấn đềnày, nhờ sự giúp sức của tiến bộ về khoa học kỹ thuật, các hệ thống giám sát, xử lý, cungứng quá trình sản xuất…ngày càng hiện đại đã được đưa vào nông nghiệp và đặc biệt làcác ứng dụng của công nghệ Với mong muốn nghiên cứu và tạo ra một môi trường sảnxuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệu quảkinh tế cao, nhóm em quyết định chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh” Trong các chương trình giảng dạy bậc Đại Học của các khối ngành kỹ thuật việcthiết kế đồ án tốt nghiệp là một nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả mọi ngành nghề Giúpcho sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ và tổng hợp được những kiến thức cơ bản của môn học…Đối với ngành Cơ Khí, đây là một công việc thiết thực, không những giúp cho sinh viênđược hòa mình vào thực tế, tích lũy kinh nghiệm, được khẳng định những kiến thức đãhọc trên lý thuyết, mà còn hình thành tác phong và khả năng nghề nghiệp của một kỹ sư

cơ khí thực thụ trong tương lai

Trong suốt thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em luôn nhận được sự giúp đỡ tậntâm và nhiệt tình của giảng viên hướng dẫn là Tiến sĩ Nguyễn Phú Sinh, cùng các thầy côtrong bộ môn Kỹ thuật Cơ Điện Tử, đã giúp em rất nhiều trong việc làm đồ án đúng tiến

độ và hoàn thành nó Em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với quý Thầy/Cô Tuy nhiên, trongquá trình thực hiện đồ án thì vẫn còn sai sót khi tìm hiểu và trình bày đề tài Rất mongđược quý Thầy/ Cô giảng viên có thể quan tâm và góp ý để chúng em có thể phát triển đềtài này tiến xa hơn nữa để có thể hướng tới mục tiêu giúp ích cho cộng đồng

Một lần nữa, em xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Quang

Trang 8

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh” là công

trình nghiên cứu của tôi không sao chép của ai, do tôi tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu,tổng hợp và thực hiện Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã đuợc nêu rõtrong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàn toàntrung thực, nếu sai chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộmôn và nhà trường đề ra

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Quang

Trang 9

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Lời nói đầu I Lời cam đoan II Mục lục III Danh sách các bảng, hình vẽ V

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3

1.1 Tính tất yếu đề tài 3

1.2 Giới thiệu chung về IOT 5

1.2.1 Giới thiệu 5

1.2.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ứng dung cộng nghệ IoT 6

1.2.3 Một số ứng dụng của IoT trong cuộc sống 7

1.3 Mục tiêu 7

1.4 Nguyên lý hoạt động của đề tài 7

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÀNG 9

2.1 Thiết kế nhà màng diện tích 200 mét vuông 9

2.2 Thiết kế nhà màng 11

2.3 Thiết kế hệ thống tưới nước 12

2.4 Thiết kế hệ thống thông gió 16

2.5 Thiết kế hệ thống kéo mái tự động 18

2.6 Thiết kế hệ thống đèn bổ sung ánh sáng 20

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 23

3.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển 23

3.2 Các thành phần trong hệ thống 24

Trang 10

3.2.4 Cảm biến ánh sáng 29

3.2.5 Module relay 33

3.2.6 Công tắc hành trình cần dài V-156-1C25 15A 250V AC 34

3.3 Phần mềm Blynk 34

3.3.1 Giới thiệu Blynk 34

3.3.2 Thiết kế giao diện Blynk 37

3.4 Thiết kế mạch điều khiển 39

3.4.1 Phần mềm Proteus 39

3.4.2 Sơ đồ nối dây của đề tài 40

3.5 Chương trình điều khiển 41

3.5.1 Giới thiệu phầm mềm Arduino IDE 41

3.5.2 Sơ dồ lưu đồ thuật toán 43

CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO MÔ HÌNH 44

4.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng trong quá trình thiết kế cơ khí 44

4.1.1 Phần mềm Auto CAD 44

4.1.2 Phần mềm Creo 47

4.2 Thiết kế mô hình 48

4.2.1 Khung cơ khí 3D 48

4.2.2 Các thành phần trong khối chấp hành 50

4.3 Hoàn thiện mô hình 54

4.4 Thử nghiệm và đánh giá 54

4.4.1 Thử nghiệm 54

4.4.2 Đánh giá 55

KẾT LUẬN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trang 11

Hình 1.1 Hệ thống nông nghiệp thông minh E-KakashiTM [1] 4

Hình 1.2 Giải pháp quan trắc môi trường của Nextfarm[2] 5

Hình 1.3 Tổng quan về IoT [3] 6

Hình 1.4 Ứng dụng của IoT [3] 7

Hình 1.5 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động 8Y Hình 2.1 Nhà màng trong thực tế [4] 9

Hình 2.2 Cây dưa lưới được trồng trong nhà màng [5] 10

Hình 2.3 Hình dạng tổng thể nhà màng 11

Hình 2.4 Bố trí khoảng cách 6 luốn trồng trong nhà màng 12

Hình 2.5 Béc phun mưa Flora [6] 12

Hình 2.6 Bố trí đường ống 14

Hình 2.7 Hướng di chuyển của gió trong nhà màng 17

Hình 2.8 Thiết kế khe lấy gió 17

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí đèn 22

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí đèn theo luống 2 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 23

Hình 3.2 ESP32 [10] 24

Hình 3.3 CPU của ESP32 [10] 25

Hình 3.4 Chân của ESP32 [10] 26

Hình 3.5 Module cảm biến nhiệt độ và độ ẩm[11] 28

Hình 3.6 Module cảm biến độ ẩm đất[12] 29

Hình 3.7 Module cảm biến ánh sáng[13] 29

Hình 3.8 LCD 1602 [14] 30

Hình 3.9 LCD 1602 [14] 31

Hình 3.10 Nút nhấn nhả[15] 32

Hình 3.11 Module relay 4 kênh[16] 33

Trang 12

Hình 3.15 Địa chỉ ID Blynk 37

Hình 3.16 Chương trình ESP32 37

Hình 3.17 Giao diện Web Blynk đã làm 38

Hình 3.18 Giao diện App Blynk đã làm 38

Hình 3.19 Phần mềm Proteus[19] 39

Hình 3.20 Sơ đồ nối dây hệ thống điều khiển 40

Hình 3.21 Arduino IDE [20] 41

Hình 3.22 Các thành phần của Arduino IDE [20] 42

Hình 3.23 Sơ đồ lưu đồ thuật toán 4 Hình 4.1 Phần mềm Auto CAD[21] 44

Hình 4.2 Hình minh họa Auto CAD [21] 45

Hình 4.3 Auto CAD trong lĩnh vực xây dựng [21] 46

Hình 4.4 Auto CAD trong lĩnh vực xây dựng [21] 47

Hình 4.5 Phần mềm Creo [22] 47

Hình 4.6 Khung cơ khí 3D 49

Hình 4.7 Mô phỏng mô hình bằng Creo 49

Hình 4.8 Động cơ bơm[23] 50

Hình 4.9 Bóng đèn sợ đốt 12V 50

Hình 4.10 Động cơ giảm tốc GA25 51

Hình 4.11 Mạch cầu H L298N[24] 52

Hình 4.12 Quạt thông gió 12V 53

Hình 4.13 Mô hình thực tế sau khi hoàn thiện 54

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang 13

MỞ ĐẦU

Nhu cầu thực tế của đê tài

Trong vấn đề nông nghiệp, để có thể chăm sóc một vườn cây thì cần một lượng lớn nhân công để có thể phục vụ và chăm sóc cho cây trồng Vì vậy tại sao ta không áp dụng công nghệ vào để giảm bớt lượng nhân lực đó và có thể chăm sóc cho cây tròng một cách hoàn toàn tự động

Dưới nhu cầu thực tế và hiện thực xã hội hiện nay thì em đã chọn ra đề tài: “Thiết kế

hệ thống nhà vườn thông minh” có thể phục vụ cho doanh nghiệp kể cả hộ gia đình Đề tài nay có tính thực tiễn và ứng dụng cho xã hội rất cao khi hoàn thành

Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ thống tưới, hệ thống thônggió, hệ thống mái che nắng và hệ thống đèn bổ sung ánh cho nhà màng có diện tích 200m2

, thiết kế hệ thống điều khiển có khả năng giám sát nhiệt độ, độ ẩm, độ ẩm đất và ánhsáng (thông qua các cảm biến), gửi các dữ liệu thu thập được lên một trang Web và mộtứng dụng Android, cho phép người dùng có thể theo dõi cũng như điều khiển, đặt lịch bật/tắt các thiết bị từ xa, ngoài ra người dùng có thể điều khiển trực tiếp các thiết bị tại vườnthông qua các nút nhấn Chế tạo mô hình nhà màng để mô phỏng lại hệ thống điều khiển

Phạm vi nghiên cứu đề tài

Đề tài nghiên cứu, thiết kế hệ thống vườn rau thông minh được đặt ra yêu cầu:

- Tính toán, thiết kế các hệ thống tưới, hệ thống thông gió, hệ thống bổ sung ánh

sáng cho nhà màng diện tích 200 m2

- Nghiên cứu ứng dụng lập trình ESP32 để điều khiển hệ thống.

- Nghiên cứu ứng dụng các phần mềm thiết kế cơ khí và điện ứng dụng vào việc

thiết kế và chế tạo mô hình

- Ứng dụng các kiến thức đã được học và tìm hiểu bên ngoài vào việc thiết kế và

chế tạo hệ thống

Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu về các hệ thống nhà kính thông minh.

Trang 14

- Nghiên cứu về đặc điểm, tính chất của cây trồng.

- Đề suất phương án thiết kế phù hơp.

Cấu trúc

Phần mở đầu

Trình bày mục đích thực hiện đề tài, mục tiêu, phạm vi và đối tượng nghiên cứu,phương pháp nghiên cứu, cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Chương 1 Tổng quan đề tài

Tổng quan đề tài, đặt vấn đề, giới thiệu những hệ thống tương tự đã có, giới thiệu

về công nghệ IoT, sơ đồ khối của đề tài và mục tiêu hệ thống mong muốn làm

Chương 2 Thiết kế nhà màng

Giới thiệu về cây trồng, nhà màng, thiết kế nhà màng, tính toán và thiết kế hệthống tưới, hệ thống thông gió, hệ thống mái che và hệ thống đèn bổ sung ánh sángcho nhà màng 200 mét vuông

Chương 3 Thiết kế hệ thống điều khiển

Giới thiệu hệ thống điều khiển, giới thiệu các thành phần trong hệ thống Thiết kế

và kết nối giao diện App Blynk, thiết kế mạch điều khiển và lập trình

Chương 4 Thiết kế mô hình

Giới thiệu các phần mềm thiết kế, thiết kế và mô phỏng mô hình 3D, thi cônghoàn thiện mô hình thực tế, đánh giá và nhận xét

Kết luận

Trình bày kết quả tổng quan, ưu nhược điểm và hướng phát triển của đề tài

Trang 15

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tính tất yếu đề tài

Nông nghiệp luôn là vấn đề trọng yếu của mỗi quốc gia trong việc bảo đảm an ninhlương thực, nó là một trong hai ngành sản xuất vật chất quan trọng của nền kinh tế Làkhu vực sản xuất chủ yếu, đảm bảo đời sống cho xã hội, là thị trường rộng lớn cung cấpnguyên liệu, tiêu thụ sản phẩm của nền kinh tế và tích lũy cho công nghiệp

Ngày nay, nước ta đang hướng tới xây dựng một nền công nghiệp phát triển, điều đómang lại nhiều lợi ích cho đất nước nhưng cũng kèm theo nhiều hệ lụy, đặc biệt là ônhiễm môi trường, một trong những mảng chịu thiệt hại rất lớn từ vấn đề trên chính làngành nông nghiệp Bên cạnh đó, trong nhiều năm qua, sản xuất nông nghiệp ở Việt Namgặp nhiều khó khăn do các hiện tượng thời tiết, làm ảnh hưởng đến năng suất cũng nhưchất lượng các sản phẩm từ nông nghiệp

Chính vì vậy, việc tìm kiếm những giải pháp mới để ổn định và nâng cao chất lượngsản phẩm, năng suất thu hoạch trở thành ưu tiên hàng đầu của nhà nước trong những nămqua Do đó, những ứng dụng công nghệ được đưa vào trong việc chăm sóc, thu hoạchtrong nông nghiệp để khắc phục vấn đề thiên tai, môi trường, cũng như tiết kiệm nhânlực, đồng thời gia tăng năng suất cây trồng, đơn giản hóa việc quản lý

Một trong những ứng dụng công nghệ nổi bật được đưa vào trong nông nghiệpnhững năm gần đây là Internet of Thing đã và đang đem lại nhiều kết quả thành công, dầndần được áp dụng và phổ biến trên nhiều diện tích canh tác nông nghiệp, vì vậy chúng emchọn đề tài “Thiết kế hệ thống nhà vườn thông minh” nhằm có hiểu biết thêm về tác độngcủa công nghệ tới khả năng phát triển của cây, cũng như quản lý của người điều khiển.Một số hệ thống tương tự đã có

Ở Nhật Bản: Với nền khoa học công nghệ phát triển mạnh mẻ, Nhật Bản đã và đang

áp dụng những công nghệ hiện đại nhất vào nền nông nghiệp, giúp tạo ra những sản phẩmchất lượng cao kèm theo giải quyết vấn đề thiếu hụt nguôn lao động trong ngành này.Cũng như trong các lĩnh vực khác, ở Nhật Bản, IoT được coi là một công cụ để giám sátchặt chẽ và thích ứng với các điều kiện môi trường, từ đó tăng khả năng tăng trưởng trong

Trang 16

xuất bởi PS Solutions có tên là E-KakashiTM, hệ thống bao gồm các cảm biến, đo cácyếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng nước trong đất, mức CO2 và bức xạ mặt trời, đượckết nối với AI dựa trên đám mây, sau đó có thể điều khiển các thiết bị truyền động Họ cóthể bật/tắt vòi phun nước, máy bơm phân bón, máy bơm nhiệt và máy tạo khí CO2, hoặcđóng/mở cửa sổ trong các cơ sở làm vườn, do đó tạo điều kiện sinh trưởng tốt nhằm nângcao năng suất và chất lượng cây trồng.

Hình 1.1 Hệ thống nông nghiệp thông minh E-KakashiTM [1]

Ở Việt Nam: Là một quốc gia đang phát triển, nông nghiệp vẫn giữ vai trò quan

trọng và là trụ đỡ cho nền kinh tế nước ta Nông nghiệp thông minh 4.0 đã bắt đầu phát

triển ở Việt Nam Đặc biệt trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng, nông nghiệp công nghệ cao, nôngnghiệp thông minh đã thu được những kết quả tích cực Tuy nhiên về quy mô áp dụng cònmới mẻ và quy mô rất nhỏ, chưa được phổ biến vì chi phí đầu tư cao Hiện nay ở ViệtNam có công ty “Nextfarn” là đơn vị đi đầu trong linh vực chuyển đổi số 4.0 trong trồngtrọt, nổi bật như giải pháp quan trắc môi trường nông nghiệp, hệ thống có khả năng thunhập các dữ liệu từ môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng, nồng độ pH ) từ các

Trang 17

Hình 1.2 Giải pháp quan trắc môi trường của Nextfarm[2]

1.2 Giới thiệu chung về IoT

1.2.1 Giới thiệu

Internet of Things – IoT được đưa ra bởi các nhà sáng lập của MIT Auto-ID Centerđầu tiên, năm 1999 Kevin Ashton đã đưa ra cụm từ Internet of Things nhằm để chi cácđối tượng có thể được nhận biết cũng như sự tồn tại của chúng Thuật ngữ Auto-ID chỉ tớibất kỳ một lớp rộng của các kỹ thuật xác minh sử dụng trong công nghiệp để tự động hóa,giảm các lỗi và tăng hiệu năng Các kỹ thuật đó bao gồm các mã vạch, thẻ thông minh,cảm biến, nhận dạng tiếng nói, và sinh trắc học

Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là mang lưới thiết bị kết nối Internet viết tắt

là IoT là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một địnhdanh riêng của mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua mộtmạng duy nhất mầ không cần đến sự tương tác trực tiếp của con người với máy tính, IoT

đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet

Từ khi lần đầu được giới thiệu cách đây gần 20 năm, cho tới hiện nay các ứng dụngIoT là một trong những mảng công nghệ phát triển nhất trong công cuộc cách mạng côngnghiệp 4.0, nó xuất hiện và tác động tích cực tới từng ngành, từng lĩnh vực trong đó cóngành nông nghiệp Ứng dụng IoT trong nông nghiệp góp phần tạo nên một môi trườngsản xuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệuquả kinh tế cao, giúp nâng cao tính chuyên nghiệp và cải thiện bộ mặt cho nền nông

Trang 18

1.2.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ứng dung cộng nghệ IoT

Gồm bốn thành phần cơ bản:

Vạn vật (Things): Ngày nay có vô vàn vật dụng đang hiện hữu trong cuộc sống, ởtrên các khu canh tác, ở trong nhà hoặc trên chính các thiết bị lưu động của người dùng.Giải pháp IoT giúp các thiết bị thông minh được sàng lọc, kết nối và quản lý dữ liệu củađối tượng nông nghiệp một cách cục bộ, còn các thiết bị chưa thông minh thì có thể kếtnối được thông qua các trạm kết nối Từ đó, các thiết bị, vật dụng sẽ có thể thực hiệnnhiệm của mình đối với đối tượng nông nghiệp cần quản lý

Trạm kết nối (Gateways): Các trạm kết nối sẽ đóng vai trò là một vùng trung giantrực tiếp, cho phép các vật dụng có sẵn này kết nối với điện toán đám mây một cách bảomật và dễ dàng quản lý Gateways có thể là một thiết bị vật lý hoặc là một phần mềmđược dùng để kết nối giữa Cloud (điện toán đám mấy) và bộ điều khiển, các cảm biến, cácthiết bị thông minh

Hạ tầng mạng (Internet): Internet là một hệ thống toàn cầu của nhiều mạng IP đượckết nối với nhau và liên kết với hệ thống máy tính Cơ sở hạ tầng mạng này bao gồm thiết

bị đính tuyến, trạm kết nối, thiết bị tổng hợp, thiết bị lặp và nhiều thiết bị khác có thểkiểm soát lưu lượng dữ liệu lưu thông và cũng được kết nối đến với mạng lưới viễn thông

và cáp– được triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ

Dịch vụ (Service): Là các ứng dụng được các hãng công nghệ, hoặc thậm chí ngườidùng tạo ra để dễ dàng sử dụng các sản phẩm IoT một cách hiệu quả và tận dụng được hếtgiá trị của sản phẩm.[3]

Trang 19

1.2.3 Một số ứng dụng của IoT trong cuộc sống

Công viên thông minh; giám sát không gian đỗ xe của thành phố

Chiếu sáng thông minh và tương ứng với thời tiết hệ thống đèn đường

Chất lượng không khí trong nhà: giám sát khí độc và mức độ khí oxi trong các thiết

1.4 Nguyên lý hoạt động của đề tài

Dùng vi xử lí xây dựng thành một khối điều khiển trung tâm, sử dụng các cảm biến:ánh sáng, độ ẩm đất, nhiệt đồ và độ ẩm không khí thu thập dữ liệu từ môi trường canh tác

Trang 20

màng hình LCD để theo dõi Vi điều khiển cũng đóng vai trò tiếp nhận các lệnh từ Web,App và nút nhấn từ đó điều khiển các thiết bị: máy bơm nước, phun sương, đèn, quạt đốilưu và hiện thị trạng thái của thiết bị lên Web, App Mobile.

Khối điều khiển trung tâm: khối điều khiển trung tâm sử dụng ESP32, dùng để

điều khiển các thiết bị khác trong hệ thống:

- Điều khiển thiết bị ngoại vi, đọc dữ liệu từ cảm biến

- Truyền nhận dữ liệu lên Web, App Mobile

Khối cảm biến: bao gồm: cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, cảm biến ánh sáng, cảm biến

độ ẩm đất, có tính chính xác cao, dùng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, độ sángxung quanh đối tượng canh tác, từ đó đưa tín hiệu về khối điều khiển trung tâm hiển thịcác giá trị liên Web, App Mobile và màng hình LCD

Khối hiển thị: Tất cả nội dung hiển thị đều được hiển thị trên Smartphone, gồm các

thông số môi trường và trạng thái của các thiết bị Màng hình LCD thể hiện giá trị đođược từ các cảm biến

Khối chấp hành: gồm có máy bơm nước, quạt, đèn, động cơ kéo mái Nhận tín hiệu

từ khối điều khiển để hoạt động

Web/App Mobile: Nhận dữ liệu từ khối điều khiển trung tâm, hiển thị trạng thái

hoạt động của các thiết bị ngoại vi, giá trị đọc được từ cảm biến và điều khiển hoạt độngcủa thiết bị chấp hành

Khối nút nhấn: Thực hiện nhiệm vụ bật/tắt các thiết bị chấp hành thủ công, thông

qua vi điều khiển

Trang 21

Hình 1.5 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động

Trang 22

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÀNG

2.1 Thiết kế nhà màng diện tích 200 mét vuông

2.1.1 Giới thiệu chung

A Giới thiệu nhà màng

Nhiều nước tiên tiến trên thế giới trong đó có Việt Nam đã sử dụng kỹ thuật nhàmàng để trồng hoa, mô hình rau sạch hay các vườn ươm để tạo điều kiện thuận lợi nhấtcho cây trồng phát triển Nhà màng là một phong cách phổ biến trên thị trường hiện nay,giống như một ngôi nhà thông thường, nó có tường bao quanh và phía trên mái nhà Cácnhà màng thường sử dụng nylon, nhựa, tùy thuộc vào nhu cầu và giá cả của người sửdụng Nhà màng giúp thực vật chống lại các tác động của môi trường như gió, mưa vànắng Đồng thời, nó giúp bảo vệ thực vật bằng cách ngăn chặn côn trùng và vi rút dichuyển qua đường không khí Nhà màng không chỉ bảo vệ thực vật bên trong mà còn cóthể dễ dàng điều chỉnh để tạo điều kiện phát triển lý tưởng

Nhà kính là một trong những mô hình sản xuất nông nghiệp công nghệ cao hiệu quả.Mặc dù chi phí lắp dựng nhà kính vẫn còn đáng kể so với thu nhập của nông dân, nhưngnhà kính phù hợp với tiêu chí phát triển nông nghiệp bền vững vì chúng cung cấp khảnăng kiểm soát đầy đủ và chặt chẽ hầu hết các tính năng của nhà kính Nhiệt độ, ánh sáng,

độ ẩm, khí cacbonic, ôxy, và các quá trình sản xuất khác, cũng như sử dụng đất canh táctốt nhất để cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nhất, có thể kiểm soát được để có đượcnăng suất tốt nhất, tránh sâu bệnh

Trang 23

Hình 2.1 Nhà màng trong thực tế [4]

B Giới thiệu cây trồng

Hiện nay, ở Việt Nam Các mô hình canh tác nông nghiệp thường sử dụng nhà màng trồng cây như:

- Trồng các loại rau sạch, các loại rau màu được sử dụng hằng ngày như rau cải, xàlách, ớt, cà chua, dưa leo, do được bảo vệ tốt nên các loại rau xanh này sẽ không cần sửdụng đến các loại thuốc trừ sâu, từ đó sẽ an toàn cho người sử dụng và mang lại giá trịkinh tế lớn hơn do nhu cầu sử dụng các loại rau sạch ngày càng nâng cao

- Trồng các loại hoa có giá trị cao như hoa phong lan, hoa hồng, hoa cúc, các loại hoanày đòi hỏi môi trường chăm sóc tốt và các điều kiện phù hợp để cho ra các sản phẩm hoađẹp, có giá trị thẩm mỹ cao Môi trường bên trong nhà kính sẽ là môi trường lý tưởng đểtrồng các loại hoa này

- Trồng các loại cây ăn quả có giá thành cao trên thị trường như dâu tây, dưa lưới,nho, để đạt được những sản phẩm đạt năng suất và chất lượng cao thì ngoài việc đảmbảo dinh dưỡng cần phải có môi trường tốt với sự kiểm soát nhiệt độ và các yếu tố khôngkhí, độ ẩm Các điều kiện này sẽ được đảm bảo nếu như cây được trồng bên trong nhàkính

Trong đồ án này em lựa chọn cây dưa lưới vì đây là loại cây ưa sáng, thích hơp vớiđiều kiện khí hậu nhiệt đới như ở Việt Nam, dưa lưới là loại nông sản có giá trị kinh tếcao, yêu cầu điều kiện môi trường sống khắc khe, thích hợp trồng trong nhà kính, nhàmàng Ở Việt Nam dưa lưới mới được trồng nhiều một số năm gần đây tại các khu có ápdụng công nghệ cao như thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, tuy nhiên sản lượng vẫnchưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng

Trang 24

Hình 2.2 Cây dưa lưới được trồng trong nhà màng [5]

Yêu cầu môi trường sống của dưa lưới

- Giai đoạn trước ra hoa: tưới mỗi ngày (khoảng 1,2 - 1,4 lít/cây/ngày)

- Giai đoạn sau khi ra hoa (khoảng 2,0 - 2,4 lít/cây/ngày)

- Trồng bằng bầu hoặc trên máng Trồng hàng kép, theo nanh sấu cây cách cây50cm, luống cách luống 1m

- Nhiệt độ môi trường sinh trưởng tốt từ 25℃ đến 35℃ [5]

2.2 Thiết kế nhà màng

Trong đồ án này em thiết kế nhà màng có diện tích S=200m2 với chiều rộng R=10m,chiều dài D= 20m và Cao H=5m, cấu trúc nhà màng dạng mái vòm hai nhịp, một nhịp cóchiều rộng 5m, mái có phủ nilon bên trên, phía dưới có tần lưới lan đen để cắt nắng, nhàmàng được lắp đặt quat đối lưu, giúp lưu thông không khí, điều hòa nhiệt độ môi trườngbên trong, có hệ thống đèn chiếu sáng, bổ xung ánh sáng cho cây trong những ngày thờitiết không thuận lợi Xung quanh nhà màng được che chắn bằng nilon chắn côn trùngngăn ngừa sâu bện, ngăn động vật gây hại, tạo điều kiện cho sự điều hòa khí hậu trongnhà màng (Hình 2.3) Nhà màng được bố trí thành 6 luống trồng, diện tích mỗi luống:1x18 (m2), đường đi vào có khoản cách 0,5m để thuận lợi trọng việc chăm sóc cây và thuhoạch(Hình 2.4)

Trang 25

Hình 2.3 Hình dạng tổng thể nhà màng

Hình 2.4 Bố trí khoảng cách 6 luốn trồng trong nhà màng

2.3 Thiết kế hệ thống tưới nước

Lựa chọn vòi phun

Trang 26

Chọn phương pháp tưới phum mưa cho nhà màng dựa vào những đặc điểm và yêucầu môi trường sống của cây dưa lưới, việc chọn vòi phun mưa dựa vào sơ đồ luốngtrồng, diện tích của nhà màng, yêu cầu lưu lượng nước tưới của cây , em lựa chọn béctưới phun mữa 360 độ Flora Áp suất phun P = 2,5(bar), bán kính tưới 2000 – 4000(mm),lưu lượng nước tưới Q = 40(l/h), góc tưới: 360 độ, nước tưới cho cây dưa lưới: 0,8 –1(l/cây/lần).

Hình 2.5 Béc phun mưa Flora [6]

Trang 27

Tính toán đường ống nhánh

- Tính toán lưu lượng đầu vào ống nhánh

Q n = n.q; (l/h) (2.1)trong đó, n: số lượng béc tưới trên một ống nhánh; q: lưu lượng dòng chảy bình quân củacác vòi phun trên ống nhánh (l/h)

Với loại béc tưới 360 độ Flora có lưu lượng một vòi: q = 40(l/h) = 0.000011 (m3/s),

số béc tưới trên một ống nhánh có n = 7 Ta tính được lưu lượng dòng chảy đầu vào củamỗi ống nhánh Q n = 7,7.10−5 (m3/s)

- Tính lưu lượng dòng nước chảy qua ống nhánh

2.R n = 2.4,9 = 9,8 (mm) Chọn loại ống nhựa PVC Bình Minh cho đường ống nhánh cóđường kính d n = Ø21 (mm)

Tính toán đường ống chính

Tính toán lưu lượng đầu vào ống chính (Q c) theo biểu thức:

Q c = N.Q n; (m3/s) (2.3)Trong đó, N: số lượng hàng ống nhánh; Q n: lưu lượng đầu vào ống nhánh (m3/s)

Với số lượng hàng ống nhánh N = 3 và lưu lượng đầu vào ống nhánh Q n=7,7 10−5

(m/s) Ta tính được lưu lượng đầu vào ống chính Q c=2,31.10−4(m3/s)

Với vận tốc dòng nước chảy trong đường ống là 1m/s, lưu lượng đầu vào ống chính Q c

=2,31.10−4(m3/s), ta tính được bán kính đường ống chính R c = 8,5 mm Vậy đường ốngchính d c > 2.R c=2.8,5= 17(mm) Ta lựa chọn đường ống chính d c = Ø27mm, loại ốngnhựa PVC Bình Minh

Trang 28

Hình 2.6 Bố trí đường ốngTính cột áp của hệ thống tưới

Để tính toán tổn thất thủy lực cho đường ống ta tính tổn thất thủy lực cho đoạn ống

có vòi phun ở vị trí xa nhất vẫn đảm bảo áp suất phun.

Theo TCVN 9170: 2012[7] tổng tổn thất cột nước trong đường ống (H tt) được tính toán theo biểu thức

H tt=H dd+H cb+H dh ; (m) (2.4)Trong đó, H dd: tổn thất dọc đương của từng đoạn đường ống tính theo biểu thức:

H dd=∑h ddi=f iQ i m

d i b ; (m) (2.5)Trong đó, Q: lưu lượng của đoạn ống chính (Q C) và ống nhanh (Q n); d; đường kính ống chính và ống nhánh (mm); l: chiều dài đoạn ống chính (l C) và ống nhánh (l n) (m); m: chỉ

số lưu lượn, b: chỉ số đường kính, f: hệ số ma sát đường dài ống

Theo tiêu chuẩn Việt Nam – TCVN 9170: 2012[7] với đường ống làm từ chất dẻo có m

= 1.77, b = 4.77 và f = 0,964.105, với Q c = 2,31.10−4(m3/s), Q n = 7,7.10−5 (m3/s) l C = 6,4(m), l n = 54 (m) Theo biểu thức (2.5) ta tính đươc tổn thất dọc đường của cả đoạn ốngchính là 0,07(m) với đoạn ống chính H ddn = 0,094(m), tổng tổn thất dọc đường H dd

=0.164(m)

Trang 29

H cb=ξ V

2

Trang 30

trong đó, ξ: hệ số tổn thất cục bộ, xác định bằng phương pháp tra bảng tính toán thủy lực;V: vận tốc dòng chảy của đoạn ống tính toán V = 1(m/s); g: gia tốc trọng trường,g=9,81(m/s2).

Trong đường ống chính từ bơm tới đường ống nhánh cuối cùng có 4 co 90o tra bảng1.4 phụ lục [8] ta được (𝜉 = 1.1) và một giảm Ø27 ra Ø 21 (𝜉 = 0.2)

Trong đường ống nhánh có 6 T và 1 co, tra bảng 1.4 tài liệu tham khảo [8] ta xácđịnh được ξ n = 3.6

Ta tính được tổng hệ số tổn thất cục bộ của đường ống chính và nhánh ξ = 8,20 thayvào biểu thức (2.6) ta được H cb = 0.42 (m)

H đ h: chênh lệch về độ cao địa hình tại vị trí tim cửa vào (điểm đầu) và tim cửa ra(điểm cuối) của đoạn đường ống tính toán (m) Vì bơm đặt trên bể chứa phía của vào vàcao hơn tim của ra nên H đh = 0

Theo biểu thức (2.4) ta tính tổng tổn thất cột nước trong đoạn đường ống tính toán

H tt = 0,482(m)

Tính toán công suất bơm

Công suất của bơm tính theo biểu thức:

N=k γ Q H

trong đó, k: hệ số thể hiện hiệu suất cơ học của truyền động cho bơm từ động cơ; 𝛾: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3); Q: lưu lượng đầu vào ống chính (m3/s); H: cột áp toàn phần của bơm (mH20); η: hiệu suất toàn phần của bơm

Tính cột áp toàn phần của bơm:

H tp=H tt+H v; (m) (2.8)trong đó, H v: cột nước áp lực yêu cầu tại miệng vòi phun; (m) H v = 25 (mH20) Theo biểuthức (8.2) ta tính được tổng cột áp của hệ thống là H tp= 25,5 (m)

Trang 31

Để áp suất và lưu lượng nước tại miện béc tưới đảm bảo đúng yêu cầu thì lưu lượngbơm lớn hơn 12.81(l/p) và cột áp lớn nhất Hmax> 25,5 (m H2O) Kết quả tính toán đã lựachọn được máy bơm nước 1 pha Pentax PM45, Công suất 350 (W), lưu lượng 40 (l/phút),chiều cao cột áp 35(m) để lắp đặt cho hệ thống tưới.

2.4 Thiết kế hệ thống thông gió

Cây trồng trong nhà màng sẽ không phát triển tốt khi không có sự thông hơi, thoángkhí một cách hợp lý dù đã được che phủ bằng loại màng tốt nhất Việc lắp đặt hệ thốngthông gió trong nhà màng mang lại nhiều lợi ích cho cây phát triển, dưới đây là một số lợiích của hệ thống thông gió

- Kiểm soát nhiệt độ bên trong nhà kính

- Đảm bảo chất lượng không khí

Tính toán tổng CFM cho quạt đối lưu nhà màng

Yêu cầu thông gió của nhà màng, từ 20.000 CFM cho mỗi 100m2 nhà kính có chiềucao 5 mét, hoặc 25.000 CFM cho mỗi 100m2 nhà kính cao hơn 7 mét

Biểu thức tính tổng CFM cần thiết cho quạt thông gió:

Trang 32

Dựa trên kết quả đã tính toán, đề tài chọn quạt thông gió FV-1830 có công xuất 20.000 CFM để lắp đặt cho hệ thống thông gió.

Thiết kế và bố trí hệ thống thông gió

Lắp đặt 2 quạt đối lưu FV-1830 với tổng công suất bằng 40.000 CFM ở phía cuối nhà màng, có nhiệm vụ luân chuyển luồng không khí mới được đưa vào từ cửa lấy gió

Hình 2.7 Hướng di chuyển của gió trong nhà màngThiết kế cửa lấy gió:

Thiết kế cửa lấy gió có kích thước cao 0,5 mét và rộng 2 mét, có nhiệm vụ đưa luồng không khí mới từ bên ngoài vào bên trong nhà màng

Trang 33

2.5 Thiết kế hệ thống kéo mái tự động

Hệ thống mai che được thiết kết nhằm mục đích che nắng, giảm lượng ánh sáng mặttrời chiếu trực tiếp vào cây trồng, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt trong những ngàythời tiết nắng gắt Thiết kế 2 mai che với kích thước một mái có chiều dài là 19(m), chiềurộng 4.1(m) Mái che sử dụng tấm lưới đen Thái Lan để cắt nắng có khả năng che nắng60%, cân nặng cho 100m2 lưới bằng 10kg

Các thông số cần thiết để tính toán lựa chọn động cơ

Phần chuyền động của mái kéo gồm có:

- Sắt hộp mạ kẽm 20x20x1.2 (mm), dài 4m, có trọng lượng bằng 2.8 x 20 = 56kg

- Bánh xe u xoay, trọng lượng bằng 0.8(kg), mái kéo tổng có 40 bánh có tổng trọng lượng bằng 32(kg)

- Lưới đen Thái Lan che nắng có tổng khối lượng bằng 10(kg),

Tổng khối lượng của phần chuyển động là 98(kg)

Quãng đường tối đa bánh xe đi được: 19(m)

Tốc độ kéo: 1.5 m/s chuyển động đều trên quãng đường đi, suy ra thời gian đi được:

Hệ số ma sát lăn trên một bánh xe: 0.08

Tính toán lực cần thiết đẻ kéo mái

Định luật 2 Newton:

F k+⃗F ms=⃗ma (2.11)Sau khi chọn hệ quy chiếu thì ta có

Trang 34

Để chọn động cơ, cần tính công suất cần thiết.

Gọi N- là công suất để kéo mái

Nct- là công suất cần thiết

ƞ=ƞ1ƞ22ƞ34ƞ4 – là hiệu suất chung

ƞ1=0,94 - hiệu suất bộ truyền đai

ƞ2=0,97 - hiệu suất bộ truyền bánh răng

ƞ3=0,995 - hiệu suất của một cặp ổ lăn

ƞ4=1 – hiệu suất của khớp nối

Tải trọng không thay đổi nên không cần tính lại N

Công suất cần thiết:

Trang 35

Trong đó

i đ là tỉ số truyền của bộ truyền đai

i bn là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ rang nghiêng cấp nhanh

i bc là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm

Thông số

Trụcđộngcơ

Tỉ sốtruyền i

Số vòngquay n(vòng/phút)

1450

483,33

189.54

95,25

Côngsuất N(kW)

5,5

5.17

4.99

4.82

2.6 Thiết kế hệ thống đèn bổ sung ánh sáng

Ánh sáng là điều khiện không thể thiếu để cây phát triển Mặc dù ánh sáng mặt trời

là nguồn sáng lý tưởng nhất cho sự phát triển của cây trồng, chúng ta vẫn có thể sử dụng

Trang 36

ánh sáng nhân tạo có quang phổ màu thích hợp để thay thế cho ánh sáng mặt trời trongnhững khi thời tiết không được thuận lợi.

Tính toán, lựa chọn đèn bổ sung ánh sáng:

Giới thiệu về Daily Light Integral (DLI)

DLI là thước đo số lượng photon mà cây nhận được trong quá trình quang hợp trênmột mét vuông trong suốt một ngày Đơn vị thương đực sử dụng là mol/m2/d

Giới thiệu về Photosynthetic Photon Flux Density (PPPD)

PPFD được sử dụng để đo mật độ thông lượng photon trong quá trình quang hợp,với đơn vị tính bằng μmol /mol /m2/s

Xác định thống số DLI của cây dưa lưới và thông số DLI bổ sung cần thiết

- Đối với cây dưa lưới cần từ 25 đến 30 (mol/m2/ngày)

- Thông số DLI bổ xung cần thiết: giả sử thông số DLI bên trong nhà là 28 (mold/m2/ngày) thì ta cần bổ xung 2 (mold/m2/ngày) cho cầy

Bảng 2.2 PPFD của dưa lưới trong các mùa

Đề

lượng ánh sáng cần bổ sung cho cây, nhóm chọn tính toán lượng ánh sáng vào mùa Đông,

vì mùa Đông là mùa có lượng ánh sáng tự nhiên thấp nhất yêu cầu ánh sáng bổ xung từđèn là lớn nhất

Đối với mùa Đông, gí trị PPFD của cây dưa lượi là 70(µmol/m2/s)

Mùa trong năm PPFD

tự nhiên

PPFD bổsungMùa đông T11-

T12

300-350µmol/m2

/s

Trung bình

70 µmol/m2/sMùa Xuân T3-

T4Mùa Thu T9-T10

450-500µmol/m2

/s

Trung bình

50 µmol/m2/s

Trang 37

4.200 (µmol /m2/p) x 60=252.000(µmol/m2/h) (2.21)

Tính thời gian bật đèn để cung cấp đủ DLI cho cây

Thông số DLI bổ sung là 2 (mol/m2/h)

Dựa trên các thông số đã tính toán, nhóm lựa chọn đèn LED UFO330 150W/WBUchuyên dùng cho cây dưa lưới, có thông lượng photong là 190 (µmol/m2/s) cho thời gianbật đèn bằng 2,9 giờ mỗi ngày để cung cấp đủ lượng ánh sáng cho cây dưa lưới

Tính toán số lượng đèn lắp đặt cho nhà màng

Diên tích nhà màng là 200m2, diện tích sử dụng thực tế cần chiếu sáng là 144m2

70(µmol/m2/s) x 144 = 10.080 (µmol/m2/s) là tổng PPFD cần bổ sung cho nhà màng

Số đèn cần lắp đặt là 10.080/190=53đèn (2.23)

Bố trí sáu hàng đèn theo sáu luống trồng của cây, mỗi hàng có chín đèn, mỗi đèn cách nhau 2 mét Đèn được treo vào hệ khung sắt treo đèn

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí đèn

Trang 38

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí đèn theo luống

Trang 39

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

3.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển

Nhiệm vụ chính của hệ thống điều khiển là thu thập các dữ liệu như nhiệt độ, độ ẩm,

độ ẩm đất và ánh sáng từ môi trường nơi canh tác sau đó gửi các dữ liệu đã thu thập đượchiển thị lên màng hình LCD, hiển thị lên App Mobile và môt trang Web thông qua kết nốiWifi Hệ thống cho phép người dùng có thể theo dõi các thông số của môi trường nơicánh tác cũng như điều khiển bật tắt các thiết bị từ xa

Các thiết bị của hệ thống điều khiển bao gồm:

- Module điều khiển ESP32

- Module Relay 4 kênh

Trang 40

3.2 Các thành phần trong hệ thống

3.2.1 Module điều khiển ESP32

ESP32 là một series các vi điều khiển trên một vi mạch giá rẻ, năng lượng thấp có

hỗ trợ WiFi và dual-mode Bluetooth (tạm dịch: Bluetooth chế độ kép) Dòng ESP32 sửdụng bộ vi xử lý Tensilica Xtensa LX6 ở cả hai biến thể lõi kép và lõi đơn, và bao gồmcác công tắc antenna tích hợp, RF balun, bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại thunhiễu thấp, bộ lọc và module quản lý năng lượng ESP32 được chế tạo và phát triển bởiEspressif Systems, một công ty Trung Quốc có trụ sở tại Thượng Hải, và được sản xuấtbởi TSMC bằng cách sử dụng công nghệ 40 nm ESP32 là sản phẩm kế thừa từ vi điềukhiển ESP8266 [7]

Thông số kĩ thuât:

Hình 3.2 ESP32 [10]

- Loại: Wifi + Bluetooth Module

- Mô hình: ESP32 38 chân

- Điện áp nguồn (USB): 5V DC

- Đầu vào/Đầu ra điện áp: 3.3V DC

- Công suất tiêu thụ: 5μmol /A trong hệ thống treo chế độ

Ngày đăng: 08/03/2024, 14:00

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w