hệ thống chăm sóc cây thông minh sử dụng esp32 ứng dụng freertos

HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY THÔNG MINH SỬ DỤNG ESP32 ỨNG DỤNG FREERTOSSINH VIÊN THỰC HIỆN:Nguyễn Duy Tuấn Nguyên 20DT2Nguyễn Đình Lê Quang 20DT2Nguyễn Văn Tây 20DT2... GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI:■ TÊN

HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY THÔNG MINH SỬ DỤNG ESP32 ỨNG

DỤNG FREERTOS

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Nguyễn Duy Tuấn Nguyên 20DT2

Nguyễn Đình Lê Quang 20DT2

Nguyễn Văn Tây 20DT2

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI:

■ TÊN ĐỒ ÁN: HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY THÔNG MINH ỨNG DỤNG FREERTOS

■TÓM TẮT ĐỒ ÁN:

Đồ án hệ thống chăm sóc cây thông minh nhằm giải quyết vấn đề việc chăm sóc cây một cách hiệu quả và tự động hóa Phương pháp giải quyết bao gồm sử dụng các cảm biến và ứng dụng FreeRTOS để theo dõi và phân tích dữ liệu liên quan đến sự sống của cây, như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, Dựa trên dữ liệu thu thập được, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh các thông số cần thiết để đảm bảo sự phát triển và sức khỏe của cây

Kết quả đạt được là tối ưu hóa quá trình chăm sóc cây, tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời đảm bảo cây được chăm sóc đúng cách, giúp tăng cường sự sống và mỹ quan của cây thông trong môi trường sống

GIỚI THIỆU FreeRTOS:

FreeRTOS là hệ điều hành mã nguồn mở, hoạt

động trên mọi đám mây theo thời gian thực, cung

cấp nhân nhanh nhạy và đáng tin cậy FreeRTOS

được phân phối miễn phí theo giấy phép nguồn mở

của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và được

triển khai trong hơn 40 kiến trúc, cung cấp cho các

nhà phát triển nhiều lựa chọn phần cứng cùng với

tập hợp các thư viện phần mềm trang bị sẵn.

GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN:

■ CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG:

Chức năng

Chi tiết

Theo dõi thông tin nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất, ánh

sáng theo thời gian thực hiện thị trên LCD

Đảm bảo rằng nhiệt độ, độ ẩm ở nơi trồng cây là phù hợp với điều kiện sinh trưởng của cây và người dùng có thể theo dõi liên tục các thông số môi trường xung quanh của cây và trạng thái các thiết bị.

Tự động bơm nước Đảm bảo cây luôn được tưới đủ nước mà không cần phải trực tiếp

tưới cây

Tự động che/thu rèm Tự động kéo rèm vào che cây khi đột ngột xuất hiện mưa và sẽ kéo

rèm ra khi trời tạnh để đảm bảo tình trạng tốt nhất cho cây.

Tự động bật/tắt đèn Đảm bảo cây luôn được đầy đủ ánh sáng để phù hợp với điều kiện

sinh trưởng của cây

USE CASE DIAGRAM :

ACTIVITY DIAGRAM:

TIMING DIAGRAM:

LINH KIỆN:

Tên linh kiện Hình ảnh Thông số kĩ thuật

ESP32 NodeMCU

+ Nguồn: 5 VDC cấp qua cổng USB hoặc chân Vin.

+ WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n.

+ GPIO giao tiếp mức 3.3V + Tương thích với Arduino IDE + Chức năng: điều khiển động cơ, gửi dữ liệu cảm biến lên Blynk Cloud

LINH KIỆN:

Cảm biến nhiệt độ, độ

ẩm DHT11

+ Điện áp hoạt động: 3V - 5V + Dải độ ẩm hoạt động : 20% - 90% RH, sai số ±5%RH + Dải nhiệt độ hoạt động : 0°C ~ 50°C, sai số ±2°C

+ Chức năng: đo nhiệt độ, độ ẩm không khí ở nơi trồng cây

Cảm biến độ ẩm đất

+ Điện áp hoạt động: 3.3V-5V + Led đỏ báo nguồn vào, Led xanh báo độ ẩm

+ IC so sánh : LM393 + DO: Đầu ra tín hiệu số (0 và 1) + AO: Đầu ra Analog (Tín hiệu tương tự)

+ Chức năng: đo độ ẩm đất

Cảm biến mưa

+ Điện áp hoạt động: 3.3V-5V + Led xanh báo nguồn vào, Led

đỏ cảnh báo mưa

+ Hoạt động dựa trên nguyên lý:

Nước rơi vào board sẽ tạo ra môi trường dẫn điện

+ Có 2 dạng tín hiệu:

Analog( AO) và Digital (DO) + Chức năng: phát hiện trời mưa

Cảm biến ánh sáng

+ Điện áp hoạt động : 3V - 5V (DC)

+ Hỗ trợ cả 2 dạng tín hiệu ra Analog và TTL Ngõ ra Analog

0 – 5V tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng, ngõ TTL tích cực mức thấp

+ Độ nhạy cao với ánh sáng được tùy chỉnh bằng biến trở + Chức năng: đo cường độ ánh sáng ở môi trường xung quanh

Máy bơm nước chìm

mini

+ Điện áp hoạt động: DC 9V-12V

+ Áp lực : 0,55 - 8kg (0,55Mpa

- 0.8 Mpa) + Tốc độ dòng: 3.5-5L/phút + Chức năng: bơm nước tưới cho cây trồng

Động cơ DC 12V

+ Điện áp đầu vào: 12V DC + Điều chỉnh tốc độ quay và chiều quay thông qua module L298N

+ Chức năng: che/thu rèm

Bóng đèn DC 12V

+ Điện áp đầu vào: 12V DC + Chức năng: Cung cấp ánh sáng cho cây trồng vào ban đêm

LINH KIỆN:

LCD 20x4

+ Điện áp hoạt động : 5V (DC) + Chữ trắng, nền xanh dương + Điều khiển với 6 dây tín hiệu + Sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 4 dòng với mỗi dòng 20 ký tự

+ Chức năng: hiện thị các thông

số môi trường và trạng thái các thiết bị

I2C LCD

+ Điện áp hoạt động: 2.5V-6V (DC)

+ Chức năng:

Jump chốt: cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt

Biến trở xoay độ tưởng phản cho LCD

Công tắc hành trình

+ Kiểu tác động: Con lăn + Kiểu tiếp điểm: NC, NO + Kiểu đấu nối: Kết nối trực tiếp

có dây, Đấu nối có dây + Chức năng: điều khiển rèm

SƠ ĐỒ KẾT NỐI PHẦN CỨNG:

SOURCE CODE:

SOURCE CODE:

SOURCE CODE:

SOURCE CODE:

KẾT QUẢ:

HỆ THỐNG PHẦN CỨNG

- Tối ưu hóa phần cứng phù hợp với việc sử dụng trọng thực tiễn.

- Tích hợp MQTT và xây dựng Webpage để điều khiển và quan sát

hệ thống ứng dụng FreeRTOS.

- Tích hợp hệ thống giám sát và nhận diện tình trạng sức khỏe của cây trồng lên Webpage.

- Thêm chức năng gởi tin nhắn cảnh báo đến người dùng.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN:

KẾT QUẢ:

- ESP32 với khả năng xử lý mạnh mẽ, đã tạo ra một hệ thống linh hoạt và hiệu quả

- Các thiết bị phần cứng đều hoàn thành đầy đủ các bài test về chức năng Không xuất hiện các lỗi logic gây sai sót cho hệ thống

- Qua việc thu thập dữ liệu từ cảm biến và điều khiển thiết bị, hệ thống đã đạt được mục tiêu tối ưu hóa quản lý vườn, giảm tiêu thụ năng lượng và tăng hiệu suất.

THANKS FOR

WATCHING