thiết kế và thi công hệ thống bể cá tự động và giám sát từ xa

Để thuận lợi cho việc giám sát và điều khiển từ xa, đề tài đã thực hiện các chức năng hẹn giờ cho cá ăn trực tiếp trên hệ thống bằng nút nhấn và quan sát hình ảnh từ camera thông qua gma

TỔNG QUAN

Giới thiệu

Trước tiên việc nuôi cá cảnh không chỉ mang lại niềm vui và sự thư giãn mà còn là một sở thích và cả một nghệ thuật Bể cá tự động giúp giải quyết những vấn đề khó khăn này bằng cách cung cấp một hệ thống tự động hóa và quản lý thông minh Điều này giúp người dùng dễ dàng theo dõi và kiểm soát môi trường sống của cá, từ đó giảm thiểu công việc chăm sóc và tạo ra điều kiện tốt nhất cho cá phát triển Thứ hai, bể cá không chỉ đơn giản là một nơi nuôi cá cảnh mà còn mang đến trải nghiệm mới mẻ và đa dạng cho người dùng

Cuối cùng, đề tài “Thiết kế và thi công hệ thống bể cá tự động và giám sát từ xa” được thực hiện dựa trên ý tưởng của đề tài năm 2018, Châu Nguyễn Hoang Ân - Nguyễn Luật Hoài Phong với đề tài: “Thiết bị hỗ trợ nuôi cá tự động” [1], sử dụng các chức năng đo nhiệt độ làm nóng lạnh nước, cho cá ăn, cập nhật thông tin cho cá ăn lên web Đề tài ĐATN tiếp theo là của Vũ Viết Quyết - Nguyễn Minh Trí, năm 2020, “Thiết kế và thi công hệ thống chăm sóc hồ thủy sinh tự động và được giám sát từ xa” [2], có các chức năng như giám sát độ pH và độ đục của nước trong bể cá, giám sát các thông số trên thông qua trang Web và App bằng Wifi Tuy nhiên đề tài vẫn còn những hạn chế như nguồn điện trực tiếp không thể dùng được khi mất điện, không thể giám sát chi tiết hình ảnh hoạt động của bể cá như thế nào, và cũng chưa có hệ thống cho cá ăn tự động

Dựa trên những ý tưởng và hạn chế trên chúng em có hướng phát triển cho đề tài của mình như sau: phát triển thêm modul thời gian thực và kết hợp hệ thống cho cá ăn tự động và có thể thiết lập về thời gian cho cá ăn cũng như liều lượng của mỗi lần cho cá ăn tự động thêm vào đó là hệ thống camera để chụp ảnh và gửi ảnh thông qua Gmail của người dùng để người dùng giám sát các thiết bị của bể cá có hoạt động bình thường hay không từ đó có các hướng xử lý kịp thời cho bể cá.

Mục tiêu để tài

Mục tiêu thực hiện trong đề tài “Thiết kế và thi công hệ thống bể cá tự động và giám sát từ xa” gồm:

- Thiết kế hệ thống chăm sóc cá cảnh tự động: Đo độ đục, độ pH của nước và thời gian cho ăn quan sát qua màn hình LCD để thực hiện việc lọc nước, bơm oxi và bật đèn bằng thao tác trên nút nhấn của hệ thống bể cá Người dùng có thể quan sát qua điện thoại hoặc Web được cập nhật thường xuyên, nhận thông báo hình ảnh được chụp từ Esp32-Cam gửi về Gmail để thuận tiện quan sát khi ở xa

- Thiết kê mô hình thực tế: bể cá bằng kính, bộ điều khiển thiết bị

Giới hạn đề tài

Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm:

- Quan sát các thông số và có thể cho cá ăn trong bể cá

- Kiểm tra chất lượng nước dùng cảm biến đục, cảm biến pH

- Sử dụng led chiếu sáng, động cơ cho cá ăn

- Mô hình thực tế có kích thước 200x200x130 mm.

Nội dung nghiên cứu

Trong khi thực hiện đồ án tốt nghiệp về “Thiết kế và thi công hệ thống bể cá tự động và giám sát từ xa”, nhóm đã tập trung giải quyết và hoàn thiện các nội dung chính như sau:

- Nội dung 1: Kết nối Module ESP – WROM - 32, màn hình LCD, các cảm biến đo độ đục, độ pH

- Nội dung 2: Kết nối Modul ESP – WROM - 32, ESP32-CAM với Internet để cập nhật dữ liệu dùng để điều khiển cho cá ăn và hiển thị lên màn hình LCD

- Nội dung 3: Nghiên cứu xây dựng một trang Webserver giao tiếp và điều khiển với mô hình thông qua Wifi

- Nội dung 4: Tiến hành kiểm tra độ ổn định và chính xác của các cảm biến và hệ thống

- Nội dung 5: Kiểm tra kết nối cảm biến và module lại với vi điều khiển để truyền dữ liệu đầu vào

- Nội dung 6: Thiết kế sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lí của hệ thống

- Nội dung 7: Thiết kế mô hình hoàn chỉnh

- Nội dung 8: Thi công phần cứng và chạy thử nghiệm

- Nội dung 9: Viết báo cáo

- Nội dung 10: Bảo vệ luận văn.

CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Các mô hình hệ thống chăm sóc và giám sát

2.1.1 Mô hình chăm sóc hồ thủy sinh tự động và giám sát từ xa

Hiện nay nuôi cá cảnh là loại mô hình giải trí phổ biến, để có một hồ cá sạch đẹp thì cần những yếu tố như: các loại cây trồng thủy sinh, hệ thống máy lọc nước, máy bơm oxi, đèn chiếu sáng, thức ăn, nguồn nước, nền trồng cây thủy sinh, đá sỏi,… Người nuôi phải trang bị những kiến thức kĩ năng nuôi cá để tránh rủi ro Đề tài

“Thiết kế và thi công hệ thống chăm sóc hồ thủy sinh tự động và được giám sát từ xa” được thực hiện nhằm phục vụ người sử dụng có được thời gian làm việc, giám sát hiệu quả khung cảnh bể cá

Mô hình sử dụng sử dụng vi điều khiển Arduino Mega2560 làm bộ xử lý trung tâm Sử dụng các dữ liệu nhận được để điều khiển các thiết bị sevor, relay đóng ngắt, quan sát các giá trị cảm biến độ đục, cảm biến nhiệt độ của nước và cảm biến mực nước thông qua Web nhờ Module ESP826 Có thể cài đặt thời gian bật tắt bằng các bút nhấn trên hệ thống điều khiển, các thông tin dử liệu được hiển thị trên màn hình LCD 20x4 Giúp người dùng dễ dàng quản lí và thực hiện Vào đó, đề tài còn có nhược điềm là chưa có tính ổn định cao, người dùng chưa thể thêm một số thiết bị cần thiết [2]

2.1.2 Thiết bị hỗ trợ nuôi cá tự động

Xã hội hiện nay có nhiều cuộc vui chơi giải trí, thú vui nuôi cá được trải rộng khắp nơi trong nước lẫn ngoài nước khá phổ biến Để có những điều kiện cần thì có những kinh nghiệm và thời gian, nhằm thực hiện công việc đó thì đề tài “Thiết bị hỗ trợ nươi cá tự động” gióp phần làm cho người dùng có thêm thời gian làm việc và hoạt động khi vắng nhà, đảm bảo lượng thức ăn cho cá và hệ thống các thiết bị được hoạt động tốt

Thiết bị sử dụng Esp32 làm bộ xử lí trung tâm, có thể kế nối với với website dùng để giám sát và thu thập dữ liệu để điều khiển các thiết bị: máy lọc, máy oxi, đèn led, có thể thao tác bằng phương pháp bán tự động với nút nhấn trên hệ thống qua màn hình LCD và điều chỉnh tự động bằng website tùy thuộc vào người sử dụng

Thiết bị có nhược điểm các thiết bị có tính ổn định chưa cao, thời gian phản hồi còn chậm, khoảng cách truyền còn hạn chế [1]

Các hệ thống điều khiển và giám sát

2.2.1 Hệ thống quản lý nhà yến sử dụng công nghệ IoT Để có một môi trường làm việc thoải mái trong thời đại công nghệ hiện nay, nhận thấy việc chăm sóc và theo dõi hoạt động của các thú nuôi chưa được thuận tiện đề tài “Thiết kế, thi công hệ thống quản lý nhà yến sử dụng công nghệ IoT” ra đời để cả thiện những yếu tố công việc thời gian của mọi người, việc áp dụng thiết bị có thể cho các lĩnh vực chăn nuôi khác Đề tài sử dụng Arduino Mega2560 làm vi điều khiển xử lý trung tâm điều khiển thiết bị và cập nhật các giá trị cảm biến hiển thị lên màn hình LCD bằng chế độ tự động hoặc bằng tay, đồng thời các thông tin được hiển thị và thao tác trên Web Blynk thông qua ESP8266 để người dùng dễ dàng nắm bắt và quan sát Ngoài ra, đề tài còn có những nhược điểm ảnh hưởng về kết nối mạng Wifi, tốc độ xử lý chậm [4]

2.2.2 Mô hình trồng nấm rơm

Với sự phát triển bởi công nghệ IOT việc trồng trọt, chăn nuôi càng được cải tiến hơn, hiện đại hơn với công nghệ không dây, Wifi,… để phục vụ cho công việc đó đề tài “Thiết kế và thi công mô hình trồng nấm rơm” nhằm mục đích giúp người dùng thuận tiện hơn công việc nuôi trồng Đề tài sử dụng vi điều khiển ESP32 làm nhiệm vụ điều khiển các thiết bị, đọc các giá trị cảm biến, hệ thống sử dụng module relay để điều khiển và các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm được hiển thị trực tiếp qua màn hình LCD, đồng thời người dùng có thể quan sát qua dao diện Web Blynk, có thể giám sát và điều khiển thiết bị từ xa thông qua ứng dụng trên điện thoại Tuy nhiên, hệ thống còn có nhược điểm thời gian đáp ứng của các thiết bị phản hồi chưa ổn định, không có nguồn năng lượng dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện [6]

Giới thiệu phần cứng

2.3.1 Cảm biến độ đục của nước ( Water turbcidity sensor )

Cảm biến sử dụng phương pháp đo quang học cho độ bền và độ chính xác cao, thích hợp cho các ứng dụng cảm biến môi trường nước, đo độ ô nhiễm, thủy sinh, như đề tài [2] đã sử dụng Dựa vào cơ sở đó, nhóm đã đã lựa chọn cảm biến đo độ đục của nước để thực hiện kiểm tra chất lượng nước trong bể cá cũng như các mô trường khác Độ đục là một thuộc tính của các hạt nước Cảm biến đo độ đục của nước đọc và xuất ra giá trị analog tương ứng với giá trị của độ đục Độ đục này cần hiệu chỉnh về giá trị chuẩn thông qua biến trở để so sánh, cảm biến này sử dụng nguồn cung cấp 3,3 – 5V, dòng cung cấp tối đa 40mA, dải đo để so sánh mật độ nước từ 0 – 1000 NTU, thời gian đáp ứng nhỏ hơn 500ms [2]

- X là giá trị cảm biến

Sau khi tham khảo đề tài liên quan đến sử dụng cảm biến DFRobot Gravity Analog pH Meter Kit để đo nồng độ nước, đất thì trong để tài [8] đã sử dụng, với những tính năng đo pH của nước giúp hiệu quả hơn trong việc kiểm tra chất lượng nước, nhóm đã lựa chọn cảm biến DFRobot Gravity Analog pH Meter Kit có chức năng tạo ra tín hiệu Analog

Cụ thể hơn là module Esp32 nhận tín hiệu từ cảm biến để đưa ra giá trị Cảm biến bao gồm: một que đo, một mạch vi điều khiển hoạt động với điện áp 5V, dòng điện 10mA, phạm vi đo từ 0 – 14, thời gian đáp ứng 60 gây, độ chính xác 0,1pH ở nhiệt độ 25℃ [8]

2.3.3 Module thời gian thực DS1307

Thời gian rất quan trong trên mọi nơi, để thực hiện điều đó và tham khảo các để tài liên quan đến Module DS1307 ( RTC : Real-time clock ) được sử dụng như trong đề tài [1], [4] để cung cấp thông tin thời gian: ngày, tháng, năm, giờ, phút, giây,

Nhóm đã lựa chọn module DS1307 cho việc cài đặt thời gian cũng như thời gian cho cá ăn

Module DS1307 giao tiếp ESP32 với chuẩn giao tiếp I2C, mạch tích hợp sẵn pin backup để duy trì thời gian trong trường hợp không cấp nguồn, ngoài ra mạch còn được tích hợp thêm IC EEPROM để lưu trữ thông tin khi cần, khả năng lưu trữ 32Kbit, điện áp hoạt động từ 3,3 – 5V gồm chân VCC và GND, hai chân truyền giao thức là SLC và SDA, dao động thạch anh 32.768Khz [4]

Nhóm sử dụng LCD 20x4 tích hợp I2C để hiện thị các thông tin và thông số như các đề tài [1-3], [5], đã sử dụng LCD 20x4 nghĩa là loại LCD có 4 dòng và mỗi dòng chỉ hiển thị được 20 kí tự Đây là loại màn hình được sử dụng rất phổ biến trong các loại mạch điện [2], [5]

Với giao thức truyền I2C với hai chân SCL và SDA để hỗ trợ giao tiếp với ESP32, LCD 20x4 hoạt động với điện áp là 5V, dòng điện hoạt động 5mA, có kích thước là 98x60x13,5 mm, có đèn nền là 2 chân Anode và Kathode, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ tương phản để sử dụng ít điện năng hơn [1-2]

2.3.5 Vi điều khiển Module ESP32

Module ESP-WROOM-32 mới nhất với Dual core Với thiết kế dễ dàng sử dụng trực tiếp trình biên dịch của Arduino IDE để lập trình và nạp code mà đề tài [1],[6] đã sử dụng, nhóm đã tìm hiểu và lựa chọn dùng để trao đổi dữ liệu để điều khiển thông qua Wifi, để phục vụ cho mục đích cho cá ăn đi đôi vơi bật tắt các thiết bị như: bơm lọc nước, bơm oxi và đèn led [7]

Với kích thước nhỏ gọn và dễ dàng sử dụng ESP-WROOM-32 với chip nạp CP2102 giao tiếp UART mới và ổn định nhất Nguồn sử dụng là 5V và 3,3V, tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, Boot, Tốc độ xử lý 160MHZ lên đến 240 MHz, gồm có: 18 chân chuyển đổi ADC, 3 chân truyền SPI, 2 chân truyền I2C, 3 chân truyền UART, 10 chân GPIO cảm biến điện dung, 2 chân chuyển đổi DAC, 16 kênh đầu ra PWM [6], [9]

8 Để thuận tiện cho việc giám sát bể cá nhóm đã ESP32-CAM là mô-đun bảng phát triển có kích thước 27×40mm, điện áp hoạt động Vin là 5V, đòng hoạt động 160mA, tích hợp các chức năng Bluetooth, Wifi, Giao diện hỗ trợ: UART, SPI, I2C, PWM, hỗ trợ thẻ TF tối đa 4G, gồm 9 chân giao tiếp I/O, tốc độ truyền 115200 bause (pbs), định dạng đầu ra hình ảnh JPG

Với việc giúp cho bể cá có môi trường nước tốt thì không thể thiếu lọc nước được biết đến qua đề tài [2] với tính năng giúp làm sạch nước trong hồ cá, với cấu tạo từ hệ thống lọc cơ học, hóa học và sinh học tiêu chuẩn, đem tới một nguồn nước sạch cho các cảnh sinh sống và phát triển Nhóm đã tìm hiểu và sự dụng lọc thác ZY - 003 [2] được sử dụng với mọi lọai bể cá

Lọc thác có kích thước nhỏ gọn, tiện lợi, linh hoạt, mẫu mã đẹp, giá cả thấp, điện áp hoạt động 220VAC, công suất tối đa 3,5W, tốc độ bơm 250L/h [2]

2.3.8 Máy bơm oxi ( VS - 2800 ) Để đảm bảo quá trình cá sống tốt cũng như đầy đủ lượng oxi trong bể thì nhóm đã tìm hiểu đề tài [1] đã sử dụng loại bơm oxi VS - 2800 phục vụ cho việc sủi oxi cung cấp cho bể cá Với kích thước nhỏ gọn 90 x 50mm, điệm áp hoạt động 220VAC, công suất tối đa 2,5W, lưu lượng sửi 3L/Phút [1]

2.3.9 Module 4 relay Đề tài [2], [6] sử dụng module 4 relay thích hợp cho các ứng dụng đóng ngắt điện thế cao AC hoặc DC, các thiết bị tiêu thụ dòng lớn, vì vậy, nhóm đã sử dụng loại Module Relay 4 kênh để thực hiện nhiệm vụ bật tắt thiết bị điện [6-7]

Module thiết kế nhỏ gọn 72mm x 55mm x 19 mm, có opto cách ly chống nhiễu tốt, kích đóng bằng mức thấp (0V), điện áp nuôi mạch 5V, dòng tiêu thụ trên một Relay là 100mA, tiếp điểm đóng ngắt max: 250VAC - 10A hoặc 30VDC - 10A [2]

2.3.10 Đèn led, động cơ giảm tốc, mạch điều khiển động cơ

Là vật dụng để trang trí và một thứ không thể thiếu cho bể cá Nhóm đã tìm hiểu và lựa chọn đèn LED T4 còn giúp hồ cá trở nên sinh động và đẹp hơn Điện áp hoạt

Cơ sở dữ liệu Blynk và các ứng dụng

Blynk là một nền tảng IoT cung cấp các công cụ để kết nối, quản lý và điều khiển các thiết bị IoT từ xa thông qua mạng Internet Điểm nổi bật của Blynk là sự dễ dàng và nhanh chóng trong việc tạo và quản lý các ứng dụng IoT, phù hợp cho cả những người mới bắt đầu và những nhà phát triển chuyên nghiệp [4]

Blynk cung cấp ứng dụng di động và API cho phép người dùng kết nối và điều khiển các thiết bị IoT bằng cách sử dụng các cảm biến và các tín hiệu đầu vào Giao diện người dùng được tùy chỉnh linh hoạt để điều khiển thiết bị IoT theo cách tùy chỉnh và tạo ra các hành động và tương tác phức tạp thông qua mã code

Blynk được thiết kế cho IoT Nó có thể điều khiển phần cứng từ xa, nó có thể hiển thị dữ liệu cảm biến, nó có thể lưu trữ dữ liệu, trực quan hóa và làm nhiều thứ hay ho khác [6]

Phần mềm lập trình Arduino IDE

Arduino IDE được viết tắt (Arduino Integrated Development Environment) là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được

Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trường [1-2], [4]

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Giới thiệu

Trong chương này, nhóm sẽ trình bày về việc thiết kế hệ thống bể cá tự động và điều khiển bằng IoT bằng cách điều khiển bật tắt các hệ thống gồm: máy bơm nước, máy sủi oxi, đèn led, máy cho cá ăn trong hồ cá bằng nút nhấn và bật tắt thông qua ứng dụng Blynk, bên cạnh đó còn có thể giám sát các thông số môi trường nước như độ đục và độ pH qua App và hình ảnh trong gmail Quá trình tính toán và thiết kế gồm có hai phần: thiết kế sơ đồ khối và tính toán thiết kế mạch của hệ thống.

Tính toán và thiết kế phần cứng

3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối của hệ thống

Theo như đề cương nhóm chúng em đã đưa ra thì sơ đồ khối của hệ thống bao gồm: khối nguồn, khối xử lí trung tâm, khối hiển thị, khối thời gian thực, khối cảm biến, khối nút nhấn, khối công suất, khối dữ liệu WEB/APP và khối Camera Sơ đồ khối của hệ thống được mô tả như hình 3.1 bên dưới

Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống.

- Khối xử lí trung tâm: đảm nhiệm nhiệm vụ truyền dữ liệu trong bộ nhớ đã lưu trữ để điều khiển các thiết bị được kết nối với nó

- Khối hiển thị: hiển thị bởi Module LCD 20x4 với giao thức truyền dữ liệu I2C đảm nhận nhiệm vụ hiển thị ngày, tháng, năm và thời gian thực, ngoài ra còn hiển thị các thông số độ đục và độ pH của hồ cá và bao gồm cả việc hiển thị trạng thái ON/OFF của động cơ cho cá ăn

- Khối thời gian thực: đảm nhiệm việc ghi thời gian thực và truyền dữ liệu thời gian thực đó đến khối xử lí trung tâm để hiển thị lên màn hình LCD

- Khối cảm biến biến thực hiện việc đọc các giá trị cảm biến từ môi trường nước trong hồ cá bao gồm cảm biến mức độ đục và cảm biến độ pH

- Khối nút nhấn: được sử dụng trong việc điều khiển các Module công suất trong hồ cá bằng tay và cùng với đó là việc điều chỉnh,cài đặt thời gian thực và đặt thời gian cho cá ăn

- Khối công suất: là khối bao gồm các Module động cơ như: động cơ cho cá ăn, máy lọc nước hồ cá, máy cung cấp Oxi cho hồ cá và đèn Led cung cấp ánh sáng cho hồ cá

- Khối dữ liệu WEB/APP và dữ liệu: là khối kết nối với khối xử lí trung tâm để điều khiển và hiển thị các thiết bị trong hồ cá thông qua việc kết nối với Internet

- Khối Camera: là khối dùng để giám sát hồ cá nhằm mục đích giám sát các

Module trong hồ cá được hoạt động một cách bình thường, nếu có trục trặc hay lỗi gì thì có thể thông qua việc giám sát này và dễ dàng nhận biết các lỗi và sửa chữa kịp thời

- Khối nguồn: là khối cũng quan trọng không kém khối xử lí trung tâm, nhận nhiệm vụ cung cấp nguồn điện áp cho tất cả hệ thống, nếu không có khối nguồn cung cấp điện áp thì hệ thống hoàn toàn không hoạt động

3.2.2 Tính toàn và thiết kế sơ đồ mạch a Thiết kế khối xử lí trung tâm

Khối xử lí trung tâm là một khối quan trọng và là khối không thể thiếu trong đề tài, thực hiện các phép toán, thuật toán trong bộ nhớ đã nạp và lưu code để điều khiển các hệ thống nó chính là trái tim và cũng là bộ nào lưu trữ tất cả các các dữ liệu sẽ thực thi và xử lí các dữ liệu đó Khối xử lí trung tâm càng nhiều tốc độ xung nhịp, càng nhiều số lõi và luồng xử lí thì càng hoạt động mạnh mẽ và xử lí các dữ liệu càng nhanh Tóm lại khối xử lí trung tâm đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định toàn bộ hiệu suất hoạt động và tốc độ xử lí các yêu cầu của hệ thống

Bộ xử lý trung tâm cần đảm bảo rằng nó có khả năng thực hiện chính xác các hoạt động điều khiển các moudul động cơ trong hồ cá Nếu chỉ cần thực hiện các yêu cầu như vậy, có thể sử dụng các module khác như Arduino Nano, Arduino Uno hoặc ESP8266 để tiết kiệm chi phí và tiêu thụ năng lượng Tuy nhiên, hệ thống này không chỉ muốn đáp ứng yêu cầu bật tắt các động cơ chính xác theo ý người dùng, mà còn muốn hỗ trợ nhiều phương pháp khác nhau để bật tắt ,kết nối với nhiều thiết bị ngoại vi và lưu trữ thông tin trên web và ứng dụng Android thông qua kết nối internet Vì vậy, nhóm đã quyết định sử dụng board ESP32 làm bộ xử lý trung tâm để đáp ứng các yêu cầu này

Sơ đồ kết nối với các thiết bị ngoại vi khác của ESP32 được biểu diễn trong hình 3.2:

- Các chân GPIO 22 (36) và chân GPIO 21 (33) lần lượt là các chân SCL và SDA dùng để kết nối với các chân SCL và SDA của màn hình LCD 20x4 và Module thời gian thực DS1307

- Các chân GPIO 33 (7) và chân GPIO 32 (8) là các chân nhận tín hiệu Analog đầu vào ESP32 từ các cảm biến lần lượt là độ Đục và độ pH

- Các chân GPIO 15 (23), GPIO 2 (24), GPIO 0 (25), GPIO 4 (26) lần lượt là các chân tín hiệu đầu ra kết nối với Module Relay để điều khiển các động cơ: máy bơm nước, máy bơm Oxi, cho cá ăn và đèn Led hồ cá

- Các chân GPIO 13 (15), GPIO 12 (13), GPIO 14 (12), GPIO 27 (11) lần lượt là các chân nhận tín hiệu từ các nút nhấn lần lượt là các nút nhấn Mode, Up, Down, Enter

- Các chân Vin 5v (19) và chân GND (14) là các chân nguồn 5V và chân GND để cung cấp nguồn cho tất cả các hệ thống ngoại vi ở trên

Hình 3.2 Sơ đồ chân kết nối khối xử lí trung tâm b Thiết kế khối hiển thị

Khối hiển thị chúng em sử dụng màn hình hiển thị LCD 20x4 để hiển thị các thông tin cần thiết như ngày, giờ và các thay đổi từ môi trường nước thông qua các cảm biến độ Đục và cảm biến độ pH Hiển thị các để điều khiển bật tắt các Module công suất, hiển thị để hiệu chỉnh ngày giờ và cài đặt thời gian cho cá ăn

Màn hình LCD 20x4 được kết nối với Module I2C để quá trình kết nối dây gọn gàng hơn và được kết nối với khối xử lý trung tâm qua hai chân SCL (GPIO 22 (36)) và SDA (GPIO 21 (33)) với địa chỉ là 0X27 Sơ đồ kết nối chân giữa LCD 20x4 và ESP32 được thể hiện ở dưới hình 3.3 dưới đây

Hình 3.3 Sơ đồ kết nối giữa ESP32 và LCD 20x4 c Thiết kế khối thời gian thực (DS1307)

Khối thời gian thực DS1307 chúng em sử dụng để ghi thời gian thực để cài đặt thời gian cho cá ăn và hiển thị ngày giờ

THI CÔNG HỆ THỐNG

Giới thiệu

Trong chương 4 này, nhóm sẽ trình bày nội dung và quá trình thi công, kiểm tra, lắp ráp phần cứng và quá trình thiết kế lưu đồ giải thuật, phần mềm cho mô hệ thống.

Thi công phần cứng

Dựa vào sơ đồ nguyên lý đã thiết kế, trong đề tài này nhóm đã lựa chọn và liệt kê những linh kiện được sử dụng trong hệ thống để tiến hành thi công, được mô tả trong bảng 4.1

Bảng 4.1: Danh sách linh kiện sử dụng

STT Tên linh kiện Số lượng Ghi chú

6 Module XY850 1 Module chuyển nguồn

7 Module LM2696 1 Module giảm áp

10 Nút nhấn 4 Loại chống nước

11 Hàng rào 2 Ra chân ESP32

12 Mạch điều khiển động cơ motor 1

Phần cứng của hệ thống được nhóm thực hiện thi công 2 boarh mạch như sau: Boarh mạch điều khiển chính và boarh mạch nguồn Theo sơ đồ nguyên lý đã thực hiện, nhóm sẽ tiến hành thiết kế mạch in bằng phần mềm Proteus Mạch in của boarh mạch điều khiển chính được mô tả ở hình 4.1, mạch in của boarh mạch nguồn được mô tả ở hình 4.2

Hình 4.1 Sơ đồ mạch PCB của mạch điều khiển

Hình 4.2 Sơ đồ mạch PCB của mạch nguồn

4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra

Sau khi hoàn thành thiết kế mạch in PCB, nhóm sẽ tiến hành công việc tiếp theo là lấy mạch in đi ủi, rửa mạch bằng dung dịch, khoan lỗ cho mạch, gắn các linh kiện lên mạch và hàn mạch Sau khi thực hiện lắp ráp tiến hành kiểm tra mạch bằng VOM để kiểm tra các đường đồng thông mạch, ngắn mạch, các chân linh kiện hàn chắc chắn để đảm bảo mạch hoạt động ổn định a Boarh mạch điều khiển

Mạch điều khiển sẽ gồm có 7 khối và 1 hàng rào ra chân được mô tả ở mặt trước trong hình 4.3 Module Esp32 được gắn cố định trên boarh mạch, các linh kiện, module còn lại được kết nối với mạch điều khiển thông qua dây bus, connector, domino Sử dụng hai hàng rào để ra chân thêm cho Esp32

Hình 4.3 Mặt trước boarh mạch điều khiển

Trong boarh mạch nguồn gồm có: module chuyển nguồn XY850, mạch giảm áp LM2596, Module relay 4 kênh, mạch điều khiển động cơ DC, Pin dự phòng 18650 3s được gắn cố định ở mặt trước trên boarh mạch nguồn ở hình 4.4

Hình 4.4 Mặt trước boarh mạch nguồn

Trong hình 4.4, connector ở vị trí nguồn 5V sẽ được kết nối với nguồn 5V của mạch điều khiển để cấp nguồn cho mạch hoạt động Domino ở vị trí a được kết nối với các thiết bị công suất, domino ở vị trí b được kết nối với connector 6 Pin của mạch điều khiển để thực nhiệm vụ điều khiển module relay 4 kênh, domino ở vị trí c nối với với motor 5V, vị trí d và e là hai nguồn dự phòng, connector ở vị trí f cấp nguồn 5V cho camera

Sau khi lắp ráp, hàn và kiểm tra các boarh mạch, tiếp theo tiến hành thi công mô hình tủ nhựa để tránh trường hợp nước, các hóa chất ảnh hưởng đến mạch, nhóm sẽ thi công với các thông số và kích thước là vật liệu bằng nhựa mô hình ở hình 4.5, mô hình hộp cho camera ở hình 4.6, mô hình hộp cho cá ăn ở hình 4.7

Hình 4.5 Mô hình hộp điều khiển

Hình 4.6 Mô hình hộp camera

Hình 4.7 Mô hình hộp cho cá ăn.

Thi công phần mềm

4.3.1 Thiết kế giao điện điều khiển trên Web Blynk

Sử dụng Web để thực hiện các công việc vận hành và giám sát hệ thống thì trong đề tài này nhóm đã sử dụng Web Blynk để giao tiếp với phần cứng, nhóm sẽ thiết kế giao diện trên ứng dụng Web Blynk gồm: bốn nút bật tắt thiết bị, hai bảng hiển thị thông tin giá trị cảm biến, người dùng có thể quan sát và sử dụng Để thực hiện công việc này thì cần làm những bước sau: Đầu tiên truy cập vào https://blynk.cloud/ để đăng nhập nếu chưa có tài khoản thì đăng ký tài khoản chọn Create new account như hình 4.8

Hình 4.8 Đăng nhập/Đăng ký Blynk

Sau khi đăng nhập hoặc đăng ký xong, ta chọn Template → New Template để tạo project mới như hình 4.9, lúc này tiến hành điền thông tin cho project mới tạo như hình 4.10, ở đây nhóm dùng Esp32 xong nhấn chọn Done

Hình 4.10 Điền thông tin vào Project mới

Sau khi hoàn thành các bước tạo project, ta đến giao diện chính để thiết lập công cụ chọn Template → New Datastream → Virtual Pin để tạo các biến truyền dữ liệu giữa Blynk và ESP32 trong hình 4.11, tiếp theo điền thông tin trong Virtual Pin

Hình 4.11 Thiết lập công cụ

Hình 4.12 Điền thông tin cho Virtual Pin Datastream

Sau khi tạo Pin xong, ta chọn Web Dashboard, chọn các thiết bị cần dùng để đều khiển hệ thống, kéo các Switch, Gauge, Led qua bên trái để làm công tắc bật tắt thiết bị và hiển thị giá trị cảm biến trong hình 4.13, ta chọn Cài đặt → Datastream

→ Save → Save and Apply, ở đây nhóm dùng bốn công tắc để bật/tắt đèn, bơm nước, bơm oxi, cho cá ăn, ngoài ra còn có hai Gauge để hiển thị giá trị cảm biến, một led nhấp nháy báo hiệu khi có kết nối Wifi như hình 4.14 và 4.15

Hình 4.13 Bảng Widget Box

Hình 4.14 Điền thông tin cho thiết bị

Blynk V2 hỗ trợ tối đa 10 thiết bị tùy thuộc vào người dùng tùy chọn Sau khi thiết lập và sắp xếp trong Web Dashboarh như hình 4.15, người dùng có thể kết nối Internet để thực hiện điều khiển hệ thống như hình 4.16

Hình 4.16 Giao diện điều khiển và hiển thị trên Web Blynk

4.3.2 Thiết kế giao diện điều khiển trên điện thoại Để thuận tiện cho việc giám sát và điều khiển thiết bị thì nhóm đã sử dụng ứng dụng Blynk V2 Để sử dụng người dùng chỉ cần tải ứng dụng Blynk trên CHPlay trên hệ điều hành Ardroid và trên AppStore trên hệ điều hành IOS hoàn toàn miễn phí Sau đó đăng nhập hoặc đăng ký tài khoản mới nếu chưa có tài khoản vào ứng dụng như hình 4.17

Hình 4.17 Giao diện đăng nhập trên điện thoại

Sau khi đăng nhập xong, ta chọn vào Project DATN đã tạo trên Web trong hình 4.18

Hình 4.18 Giao diện đã đăng nhập trên điện thoại

Tiếp theo, ta chọn Widget Box để kéo thả các thiết bị cần dùng ở hình 4.19 Sau đó, tiếp tục gán các biến Datastream đã thiết lập trên Web cho thiết bị trong hình 4.20

Hình 4.19 Bảng Widget Box Hình 4.20 Giao diện khi thiết lập Datastream

Cuối cùng sẽ là giao diện điều khiển và hiển thị hoàn chỉnh trên App Blynk V2 ở hình 4.21

Hình 4.21 Giao diện điều khiển App Blynk

4.3.3 Lập trình gmail ứng dụng

Gmail là nơi lưu trữ các tập tin, tin nhắn, thông báo đến người dùng, đây là công cụ để có thể theo dõi thông tin của bể cá, phù hợp với các việc từ xa, vận hành dễ dàng sử dụng Trong đề tài này nhóm sử dụng gmail để nắm bắt thông tin hình ảnh từ Esp32-Cam chụp ảnh và gửi về gmail cho người dùng được cập nhật liên tục thuận tiện cho người dùng quan sát và quản lý bể cá đầu tiên cần phải đăng nhập gmail được thể hiện trong hình 4.22

Sau khi đăng nhập thành công, để có thể thiết lập hình ảnh gửi từ Esp32-Cam đến gmail thì ta có các bước thiết lập tài khoản gmail, chọn Mở tài khoản → Bảo mật trong hình 4.23

Hình 4.23 Thiết lập tài khoản gmail

Tiếp theo, ta chọn Xác minh 2 bước → Mật khẩu ứng dụng → Tạo được thể hiện trong hình 4.24, 4.25

Hình 4.25 Thiết lập mật khẩu ứng dụng

Sau khi vào mật khẩu ứng dụng ta điền tên theo người dùng và tạo mật khẩu như hình 4.26

Hình 4.26 Tạo mật khẩu ứng dụng

Sau đó sẽ hiện cửa sổ tạo ra mật khẩu ứng dụng ta chọn Xong như hình 4.27 mã này sẽ là mật khẩu cho gmail người gửi được viết trong chương trình Như vậy đã thiết lập xong ứng dụng gmail để kết nối với Esp32-Cam

Hình 4.27 Mật khẩu ứng dụng

Việc thi công và thiết kế đã được nhóm trình bày các bước đầy đủ, nhằm giúp người xem hình dung được quá trình thi công hệ thống Về thiết kế phần cứng, nhóm đã sắp xếp các linh kiện phân bố rõ ràng, dễ nhìn, các đường mạch không bị đứt hay ngắn mạch, các mối hàn thiếc chắc chắn Phần lắp ráp vào hộp gọn gàng không cấn các dây bus điện, phần hộp có kích thước tương đối gọn Về phần App điều khiển nhóm đã thiết kế với một giao diện dễ sử dụng cho người dùng theo dõi Sau khi tiến hành thi công xong hệ thống, nhóm đã kiểm tra và chạy thử nghiệm để đánh giá chi tiết chức năng và hoạt động của toàn bộ hệ thống

KẾT QUẢ – NHẬN XÉT- ĐÁNH GIÁ

Kết quả thực hiện mô hình

Trong chương này nhóm chúng em sẽ trình bày về kết quả thực hiện của đề tài hệ thống, kèm theo đó là những nhận xét và đánh giá sau quá trình thi công và thiết kế Trong phần này sẽ trình bày về kết quả thi công hệ thống phần cứng đó là các thiết bị và Module, cộng với đó là phầm mềm để điều khiển và giám sát các thiết bị trong đề tài

5.1.1 Mô hình phần cứng của hệ thống

Một số hình ảnh thực tế được trình bày bên dưới của hệ thống sau khi được hoàn thiện Phần trước của tủ điều khiển hệ thống gồm có màn hình LCD 20x4, khối nút nhấn và phần khoá của tủ Mặt trước tủ được trình như hình 5.1 bên dưới

Hình 5.1 Mặt trước tủ điều khiển

Bo mạch chính để điều khiển được gắn cố định bên trong tủ và được gắn bên trên bo mạch nguồn và được cố định bằng ốc vít và keo nến Tủ mô hình được trình bày giống như hình 5.2 bên dưới

Hình 5.2 Bo mạch chính và nguồn gắn trong tủ điều khiển

Module ESP-CAM được gắn trên tủ điều khiển mô hình và được cố định bằng ốc vít có thể tháo rời và nối dài bởi một thanh sắt dài khoảng 20 cm Mô hình gắn với tủ điều khiển được trình như hình 5.3 bên dưới

Hình 5.3 Camera gắn với tủ điều khiển

Về phần các biết bị được gắn với hồ cá gồm có máy cho cá ăn, được gắn cố định bằng keo nến ở phía góc bên trong và phía tay phải hồ cá Máy lọc nước được treo phía bên trái hồ cá Máy lọc Oxi được gắn phía bên ngoài hồ cá nhưng ống dẫn Oxi được dẫn vào bên trong và dưới đáy hồ cá Đèn LED hồ cá được gắn ở phía dưới và đằng sau lưng của hồ cá Các thiết bị gắn với hồ cá được trình bày như hình 5.4 bên dưới

Hình 5.4 Các thiết bị được gắn với hồ cá

5.1.2 Giao diện điều khiển của hệ thống

Giao diện điều khiển của hệ thống gồm ba phần một là điều khiển hệ thống bằng tay thủ công bằng nút nhấn ở tủ điều khiển, hai là điều khiển hệ thống bằng App Blynk, và ba là điều khiển hệ thống bằng Web Blynk a Hiển thị lời chào và lời giới thiệu

Khi cấp nguồn và hệ thống phần cứng được kết nối Wifi lúc này thì màn hình LCD hiển thị lời chào sau thời gian 0,2 giây sẽ chuyển sang lời giới thiệu như hình 5.5, 5.6 bên dưới

Hình 5.5 Hiển thị lời chào

Hình 5.6 Hiển thị lời giới thiệu

53 b Hiển thị màn hình chính

Sau khi hiển thị lời chào và giới thiệu thì màn hình LCD sẽ hiển thị màn hình chính ở trong màn hình chính gồm có ngày, giờ, các ngày trong tuần, hiển thị chỉ số độ đục và độ pH, kèm theo đó là nút UP để cho bật thiết bị cho cá ăn Màn hình chính hiển thị như hình 5.7 bên dưới

Hình 5.7 Màn hình hiển thị chính và nút cho cá ăn c Hiển thị màn hình chế độ Mode 1 Ở màn hình chính khi nhấn nút Mode thì màn hình LCD sẽ hiển thị màn hính ở Mode 1 Ở Mode 1 có chức năng điều chỉnh ngày, giờ, các ngày trong tuần bằng bằng nút UP để tăng giá trị, DOWN để giảm giá trị cần chỉnh khi chỉnh xong sẽ nhấn nút ENTER để chỉnh sang trạng thái tiếp theo, để hiển thị ngày, giờ và các ngày trong tuần ở màn hình chính, để có thể chuyển chế độ ta sẽ nhấn nút mode Mà hình ở chế độ Mode 1 được trình bày bên dưới hình 5.8

Hình 5.8 Màn hình hiển thị Mode 1 d Hiển thị màn hình chế độ Mode 2

Sau khi ở màn hình Mode 1 nhấn nút Mode để chuyển sang chế độ Mode 2 Mode 2 có chức năng hiển thị giờ hiện tại và hiển thị giờ để đặt thời gian cho cá ăn, được điều khiển bằng nút UP, DOWN và ENTER Màn hình Mode 2 được mô tả như hình 5.9 bên dưới

Hình 5.9 Màn hình hiển thị Mode 2

55 e Hiển thị màn hình chế độ Mode 3

Sau Mode 2 khi nhấn nút Mode thì màn hình hiển thị ở chế độ Mode 3 chính là chế độ bật máy lọc nước Ở chế độ này nếu chúng ta muốn bật máy lọc nước thì nhấn nút UP trong hình 5.10 và tắt nhấn nút DOWN được mô tả như hình 5.11 có mũi tên

“ > ” chỉ báo hiệu Màn hình hiển thị bật/tắt máy lọc nước ở Mode 3

Hình 5.10 Màn hình bật lọc nước

Hình 5.11 Màn hình tắt lọc nước

56 f Hiển thị màn hình chế độ Mode 4

Tương tự từ chế độ Mode 3 chuyển sang Mode 4 chúng ta sẽ nhấn nút Mode Trong màn hình hiển thị Mode 4 sẽ là chế bật tắt máy lọc Oxi, được điều khiển và hiển thị tương tự như chế độ Mode 3 Màn hình hiển thị Mode 4 được biểu diễn bật máy oxy như hình 5.12 và tắt như hình 5.13

Hình 5.12 Màn hình bật oxi

Hình 5.13 Màn hình tắt oxi

57 g Hiển thị màn hình chế độ Mode 5 Ở chế độ Mode 5 sẽ là màn hình hiển thị và điều khiển đèn LED cho hồ cá Ở chế độ này màn hình hiển thị và cách điều khiển cũng giống như chế độ Mode 3 và

4 Màn hình hiển thị ở chế độ này được biểu diễn bật ở hình 5.14 và tắt như hình 5.15 bên dưới

Hình 5.14 Màn hình bật đèn led

Hình 5.15 Màn hình tắt đèn led

58 h Giao diện điều khiển trên điện thoại App Blynk Ở giao diện điều khiển bằng App Blynk sẽ có các Switch, Button và màn hình hiển thị các chỉ số của độ đục và độ pH ở trong giao diện này chúng ta có thể bật tắt thiết bị hồ cá bằng cách gạt các Switch và nhấn Button Màn hình hiển thị giao diện điều khiển bằng App Blynk được mô tả như hình 5.16

Hình 5.16 Giao điện hiển thị điều khiển trong App Blynk i Giao diện điều khiển bằng Web Blynk

Trong giao diện hiển thị và điều khiển bằng Web Blynk cũng tương tự như giao diện của App Blynk vẫn hiển thị các Switch và Button điều khiển các thiết bị trong hồ cá

59 cùng với đó là màn hình để hiển thị các chỉ số độ đục và độ pH Màn hình hiển thị bằng Web Blynk được mô tả như hình 5.17

Hình 5.17 Giao diện hiển thị bảng điều khiển trong Web Blynk k Màn hình chế độ trên App Blynk

Nhận xét và đánh giá

Sau khi hoàn thành thi công và chạy thử nghiệm thì nhóm chúng em đã rút ra các bằng số liệu bên dưới như sau: Bảng 5.1 là kết quả thực hiện vận hành các thiết bị trong hồ cá

Bảng 5.1: Số liệu thực nghiệm các thiết bị

STT Quá trình Số lần thực hiện Số lần thành công

4 Bật máy cho cá ăn 20 17

Dựa trên những số liệu trong bảng thống kê ở trên cho ta thấy các cách bật tắt bằng thủ công bằng App và Web đều có độ chính xác và hoạt động tốt Tuy nhiên trong quá trình bật tắt máy cho cá ăn có những lần máy không hoạt động bởi vì độ ma sát của thức ăn với thanh xoắn bên trong ống dẫn thức ăn quá cao nên máy không hoạt động được

Sau quá trính trên là quá trình gửi hình ảnh giám sát hồ cá qua Mail được thể hiện các lần thử nghiệm như dưới bảng 5.2

Bảng 5.2: Số liệu thời gian gửi hình ảnh qua Mail

STT Thời gian gửi Mail STT Thời gian gửi Mail

Sau khi thu thập bảng số liệu trên chúng em nhận thấy rằng vì một số lí do chậm trễ của kết nối Internet mà thời gian gửi hình ảnh qua Email khác nhau Nhưng vẫn trong tầm có thể chấp nhận được với một phần có liên quan đến sự ổn định của kết nối mạng Internet

Bên cạnh đó một phần dữ liệu không thể thiếu đó chính là dữ liệu về độ đục và độ pH của môi trường nước được thể hiện trong bảng 5.3

Bảng 5.3: Dữ liệu về đục và độ pH

Quá trình Số lần thực hiện

Số lần thành công Độ pH Độ Đục Độ pH Độ Đục

Sau quá trình lấy mẫu và dựa vào bảng 5.3, nhóm xin đưa ra nhận xét về hệ thống, giá trị mẫu nước pH từ 0 – 6 và mẫu nước đục tương đối ổn định, độ nhạy khá cao, người dùng có thể quan sát đảm bảo chất lượng nước Mẫu nước pH từ 6,5 – 8 và 8,5 – 14, mẫu trong được đo từ cảm biến độ đục có tính ổn định khá cao, độ nhạy tốt

Mạch nguồn khi mất điện sẽ chuyển sang nguồn dự phòng những vẫn có thể giữ được thông tin trạng thái của hệ thống mà không reset Thời gian kết nối Wifi với hệ thống khá nhanh nên người dùng dễ dàng điều khiển qua App.

Tài liệu hướng dẫn sử dụng

Bước 1: Cắm Adapter cấp nguồn 5V 2,4A cho mô hình điều khiển, lúc này màn hình

LCD sáng đèn, hệ thống sẽ kết nối Wifi sau vài giây và các Module sẽ hoạt động

Bước 2: Sử dụng điện thoại để điều khiển và giám sát khi có kết nối Wifi Điều khiển trực tiếp: tại màn hình chính trên App Blynk của điện thoại gồm có 4 nút bật tắt thiết bị, người dùng có thể bật tắt thiết bị theo mong muốn

Giám sát chất lượng nước trong bể cá: tại màn hình chính trên App Blynk người dùng sẽ quan sát chỉ số hiển thị trên hai biểu đồ của hai cảm biến để biết chất lượng nước trong bể cá có nên thay hay không cụ thể như sau:

- Giá trị từ 0 – 6 mang tính Axit, cần thay nước

- Giá trị từ 6,5 – 8 mang tính trung tính, không cần thay nước

- Giá trị từ 8.5 – 14 mang tính Axit, cần thay nước

- Giá trị bằng 0, nước trong

- Giá trị lớn hơn 100 nước đục, cần thay nước

Bước 3: Sử dụng phím nhấn trên bộ điều khiển để bật tắt thiết bị, cài đặt thời gian cho cá ăn và giám sát cụ thể như sau:

- Màn hình chính: hiển thị thông tin và nhấn nút Up để bật máy cho cá ăn

- Mode 1: Cài đặt thời gian và ngày, có nút Up để tăng giá trị, nút Dw để giảm giá trị và nút Enter để chọn khi hoàn tất cà đặt, sau đò nhấn nút Mode để chuyển sang trang khác

- Mode 2: Cài đặt thời gian cho cá ăn nhấn phím Up để tăng giá trị, nhấn phím

Dw để giảm giá trị sau khi hoàn thành xong phần cài đặt nhấn nút Enter theo mong muốn của người dùng, chế độ hẹn giờ sẽ lặp lại sau 24 giờ cài đặt

- Mode 3: Bật, tắt máy lọc nước, khi nhấn nút Up sẽ bật, nhấn nút Dw sẽ tắt, sau đó nhấn nút Mode để chuyển sang trang khác

- Mode 4: Bật, tắt máy sủi oxy, khi nhấn nút Up sẽ bật, nhấn nút Dw sẽ tắt, sau đó nhấn nút Mode để chuyển sang trang khác

- Mode 5: Bật, tắt đèn led, khi nhấn nút Up sẽ bật, nhấn nút Dw sẽ tắt, sau đó nhấn nút Mode quay lại màn hình chính

Bước 4: Để giám sát bể cá xem các thiết bị có hoạt động hay không, người dùng có thể sử dụng gmail để quan sát bằng hình ảnh toàn bộ bể cá.

Dự toán chi phí thi công

Dựa vào danh sách các linh kiện đã sử dụng được trình bày trong bảng 4.1 và lựa chọn bổ sung thêm các các vật liệu để hoàn thành hệ thống, nhóm đã liệt kê ra chi tiết chi phí của các linh kiện, phụ kiện, vật liệu để hoàn thành mô hình hệ thống của đề tài Được trình bày trong bảng 5.4

Bảng 5.4: Chi phí các linh kiện, phụ kiện, vật liệu có trong mô hình

STT Linh kiện, vật liệu Số lượng Đơn giá (vnđ)

Thành tiền (vnđ) (bằng số lượng x đơn giá)

Tổng cộng chi phí để thi công mô hình hoàn chỉnh là 2,384,200 đồng Về phần mềm nhóm đã tìm hiểu và sử dụng các tài nguyên có sẵn miễn phí trên Internet (Blynk, Gmail) và app trên điện thoại nên sẽ không tốn chi phí thiết kế phần mềm Đây là chi phí không quá cao để thi công cho một hệ thống sản phẩm điều khiển hẹn giờ cho cá ăn và giám sát Đây là mô hình sản phẩm nhóm đã thiết kế và thi công, để so sánh các thành phần với giá thị trường hiện nay về bộ điều khiển hẹn giờ cho cá ăn nhưng nhìn nhận về nhận xét về người dùng thì dễ bị hỏng khi thẩm thấu nước do để gần bể cá

Với các tính năng bật tắt thiết bị, hẹn giờ cho cá ăn và có giám sát bằng hình ảnh, ngoài ra người dùng có thể điều khiển thông qua App trên điện thoại không cần phải vận hành trực tiếp trên hệ thống, nhóm đã thiết kế thêm nguồn dự phòng để người dùng sử dụng một cách dễ dàng thuận tiện khi ở xa là mục tiêu mà nhóm đã đề ra.