Đang tải... (xem toàn văn)
Ý tưởng cốt lõi của hệ thống này là các thông tinđo đạc từ cảm biến sẽ được thu thập truyền về trung tâm để giúp người dùng thuậntiện giám sát và rõ ràng hơn.1.2 MỤC TIÊU Thiết kế thiết
NG UY TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN ỄN VI KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ẾT LỊ CH TH IẾ T KẾ VÀ CH Ế TẠ O NGUYỄN VIẾT LỊCH HỆ TH ỐN G TƯ ỚI CÂ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ Y TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG MODULE ESP8266 ĐỘ NG SỬ DỤ NG M OD UL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP E ES P8 266 * NĂ M 202 3 Đà Nẵng, 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG MODULE ESP8266 CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG GVHD : ThS TRƯƠNG VĂN TRƯƠNG SVTH : NGUYỄN VIẾT LỊCH LỚP : K25 EVT MSSV : 25211612394 Đà Nẵng, 2023 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 LỜI CAM ĐOAN 2 LỜI CẢM ƠN 3 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .4 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .5 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 7 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 7 1.2 MỤC TIÊU 7 1.3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 8 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 8 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu .8 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .8 1.4.1 Cách tiếp cận 8 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 8 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 9 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 GIỚI THIỆU VỀ IOT 10 2.1.1 IOT là gì? .10 2.1.2 Cấu trúc của hệ thống 10 2.1.3 Nguyên lý hoạt động 11 2.1.4 Ưu & nhược điểm 12 2.1.5 Ứng dụng 12 2.1.6 Quyền riêng tư và bảo mật 13 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 14 2.2.1 Mạng cảm biến không dây là gì? .14 2.2.2 Cấu trúc 14 2.2.3 Đặc điểm .15 2.3 GIỚI THIỆU VỀ ESP8266 15 2.3.1 ESP8266 là gì ? 15 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 16 2.4 GIỚI THIỆU LINH KIỆN TRONG HỆ THỐNG 16 2.4.1 Bộ xử lý trung tâm Atmega328p 16 2.4.1.1 Atmega328P là gì? 16 2.4.1.2 Sơ đồ chân .17 2.4.1.3 Thông số kỹ thuật 20 2.4.2 Module thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 20 2.4.2.1 Module Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 là gì ? 20 2.4.2.2 Thông số kỹ thuật 21 2.4.3 Module I2C LCD 22 2.4.3.1 Module I2C LCD là gì ? 22 2.4.3.2 Sơ đồ chân 22 2.4.3.3 Thông số kỹ thuật 23 2.4.4 Transistor C1815 23 2.4.4.1 Transistor C1815 là gì ? 23 2.4.4.2 Sơ đồ chân 23 2.4.4.3 Thông số kỹ thuật 24 2.4.5 Module cảm biến độ ẩm đất .24 2.4.5.1 Module cảm biến độ ẩm đất là gì? 24 2.4.5.2 Sơ đồ chân 24 2.4.5.2 Thông số kỹ thuật 25 2.4.6 Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT22 / AM2302 25 2.4.6.1 Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT22 / AM2302 là gì? 25 2.4.6.2 Sơ đồ chân 26 2.4.6.3 Thông số kỹ thuật 26 2.4.7 Mạch giảm áp DC LM2596 3A 26 2.4.7.1 Mạch giảm áp DC LM2596 3A là gì? 26 2.4.8 Màn hình LCD 16x2 27 2.4.8.2 Sơ đồ chân 28 2.4.8.3 Thông số kỹ thuật 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ & THI CÔNG 29 3.1 PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG .29 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý 29 3.1.1.1 Schematic & Layout .29 3.1.1.2 Các linh kiện được sử dụng trong hệ thống 30 3.2 PHẦN MỀM HỆ THỐNG 31 3.2.1 Thiết kế phần mềm hệ thống 31 3.2.1.1 Lưu đồ thuật toán 31 3.2.1.2 Giải thích lưu đồ thuật toán 32 3.2.2 Thiết kế phần mềm điều khiển 33 3.2.2.1 Lưu đồ thuật toán 33 3.2.2.2 Giải thích lưu đồ thuật toán 33 3.2.3 Lưu trữ dữ liệu firebase 33 3.2.3.1 Giới thiệu firebase 33 3.2.3.2 Giao diện Realtime Database sau khi dữ liệu được đẩy lên 34 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ & ĐÁNH GIÁ 35 4.1 KẾT QUẢ MÔ HÌNH 35 4.1.1 Node 1 mô hình .35 4.1.2 Node 2 mô hình .35 4.2 KẾT QUẢ KIỂM THỬ .36 4.3 NHẬN XÉT & ĐÁNH GIÁ .37 4.3.1 Đánh giá .37 4.3.1.1 Ưu điểm 37 4.3.1.2 Nhược điểm 37 4.3.2 Ứng dụng 38 KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN 39 KẾT LUẬN .39 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 39 BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Ths Trương Văn Trương LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại công nghệ hiện nay, nền nông nghiệp nước ta vẫn còn lạc hậu và cũng ít ứng dụng vào khoa học kỹ thuật được áp dụng thực tế Có rất nhiều quy trình trồng trọt, chăm sóc được thực thi một cách thủ công và không đảm bảo chất lượng đúng yêu cầu Việc áp dụng vào công nghệ vào việc quản lý và bảo vệ môi trường trở nên ngày càng quan trọng Hệ thống tưới cây tự động là một ứng dụng thực tế cho việc sử dụng công nghệ để quản lý và tối ưu hóa việc tưới cây trong một hệ thống khu vườn Nông nghiệp nước ta hiện nay phụ thuộc khí hậu tự nhiên và các phương pháp canh tác truyền thống không mang năng suất cao Khi kinh tế xã hội phát triển thì nhu cầu con người được nâng cao, đòi hỏi chất lượng cũng phải tốt Do vậy, cần đến các thiết bị tiên tiến có khả năng đo đạc và điểu khiển các thông số của môi trường như : nhiệt độ, độ ẩm không khí, chất dinh dưởng cung cấp phù hợp với từng giai đoạn phát triện của cây trồng Với sự hướng dẫn của thầy Trương Văn Trương, em muốn chế tạo một hệ thống tưới cây tự động vào nông nghiệp mục đích tạo ra hệ thống giá thành sản phẩm hợp lý và không mất quá nhiều thời gian vào việc tưới cây thủ công Hy vọng hệ thống này sẽ áp dụng trên toàn lãnh thổ Việt Nam Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên em đã nghiên cứu và tiến hành thiết kế đề tài “Thiết kế và chế tạo hệ thống tưới cây tự động sử dụng Module ESP8266” Do thời gian kiến thức còn hạn chế trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh những sai xót Kính mong thầy cô trong hội đồng thi chỉ dẫn, bỏ qua và giúp đở em, tham khảo ý kiến các thầy cô để nội dung đề tài ngày càng hoàn thiện và phát triển hơn SVTH: Nguyễn Viết Lịch 1 Lớp: K25 EVT BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Ths Trương Văn Trương LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án đây là công trình nghiên cứu của cá nhân em và được sự hướng dẫn của thầy ThS.Trương Văn Trương Các nội dung nghiên cứu trong đề tài “Thiết kế và chế tạo hệ thống tưới cây tự động sử dụng Module ESP8266” của em là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Do bản thân tôi tìm hiểu, tham khỏa từ nhiều nguồn tư liệu khác nhau và có ghi rõ nguồn gốc Đồ án này không sao chép các đồ án đã có từ trước Nếu phát hiện có bất kỳ gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của đề tài của mình Trường đại học Duy Tân không liên quan đến những vi phạm bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện(nếu có) Đà Nẵng, ngày…, tháng…, năm 2023 Người cam đoan Nguyễn Viết Lịch SVTH: Nguyễn Viết Lịch 2 Lớp: K25 EVT BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Ths Trương Văn Trương LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình em đã nuôi lớn và dành những lời động viên tích cực để em được phát triển một cách tốt nhất cho đến ngày hôm nay Tiếp đến là thầy Trương Văn Trương – trưởng khoa Điện – Điện tử của trường Đại học Duy Tân, đã giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này Ngoài ra trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đở, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình từ gia đình cho đến các bạn bè gần xa Nhờ sự giúp đỡ tận tình của thầy Trương Văn Trương nên trong quá trình thực hiện đồ án em đã tiếp thu được nhiều kiến thức quý báu, có ích trong quá trình học tập và làm việc trong tương lai Được tiếp cận với vi điều khiển Atmega328P, ESP8266, Module DHT22, xây dựng giao tiếp theo mô hình Star giữa các Sensor Node, từ công đoạn vẽ mạch nguyên lý cho đến việc layout mạch ra thành phẩm PCB,… Em chưa có nhiều kinh nghiệm trong quá trình thực hiện đồ án nên không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy (cô) để em hoàn thiện hơn Lời cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đở của các quý thầy (cô) đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đở, động viên em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này Sinh viên thực hiện Nguyễn Viết Lịch SVTH: Nguyễn Viết Lịch 3 Lớp: K25 EVT BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Ths Trương Văn Trương NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Đà Nẵng, ngày…, tháng…, năm 2023 Giảng viên hướng dẫn Th.s Trương Văn Trương SVTH: Nguyễn Viết Lịch 4 Lớp: K25 EVT