Hệ thống tưới cây tự động sử dụng sensor không dây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ************************ BÁO CÁO PROJECT2 - LẦN ĐỀ TÀI: Hệ thống tưới tự động sử dụng sensor không dây Giảng Viên hướng dẫn : Phạm Văn Tiến SV thực : Nguyễn Tiến Đạt Nguyễn Thị Hiếu Trần Văn Dũng Đào Khánh Duy Nguyễn Đình Duy Vũ Văn Duy Hà Nội – 24/2/2011 Các việc cần làm • Tìm mua bơm nước Yêu cầu: Loại nhỏ, giá rẻ, công suất nhỏ, ưu tiên thiết bị chạy pin… • Lập trình phần mềm PC giao tiếp với mạch qua UART Yêu cầu: Truyền nhận tin thiết bị, từ PC thực lệnh điều khiển chân vi điều khiển, vi điều khiển yêu cầu thực lệnh PC thông qua UART • Thiết kế phần cứng Yêu cầu: Thiết kế mạch theo sơ đồ khối trên, mạch gọn nhẹ • Lập trình cho mạch Yêu cầu: Thực chức toán đặt • Zigbee Yêu cầu: Có hiểu biết chuẩn Zigbee IEE 802.15.4 Các việc làm • Giao tiếp với cảm biến độ ẩm SHT1X vi điều khiển • Giao tiếp PC vi điều khiển thông qua RS232 • Thiết kế mạch điều khiển bơm tưới • Tiến hành chạy thử hệ thống Nội dung chi tiết việc làm a Giao tiếp với cảm biến độ ẩm SHT1X • Tổng quan Sensor độ ẩm nhiệt độ SHT11 SHT1x (bao gồm loại SHT10, SHT11 SHT15) dòng cảm biến nhiệt độ độ ẩm tương đối sản xuất SENSIRION, công ty chuyên sản xuất loại cảm biến tiếng Thụy Sỹ Dòng cảm biến tích hợp mạch xử lý tín hiệu mạch điện nhỏ xuất liệu dạng số Việc áp dụng công nghệ CMOSens® đảm bạo độ tin cậy cao ổn định thời gian dài Sensor thiết kế đúc liền, tích hợp chuyển đổi tương tự - số mạch giao tiếp nối tiếp Điều góp phần tạo nên tín hiệu với chất lượng cao, thời gian đáp ứng nhanh khả chống nhiễu bên • Các đặc tính kĩ thuật SHT11 - Khả hoạt động SHT11 Độ ẩm tương đối Tham số Điều kiện Độ phân giải Độ xác Min Typ Max Đơn vị 0.4 0.05 0.05 %RH 12 12 bit Bình thường ±3.0 Dải hoạt động Độ trượt Nhiệt độ Bình thường Tham số Điều kiện %RH %RH/năm Min Typ Max Đơn vị 0.04 0.01 0.01 ºC 12 14 14 bit Bình thường Dải hoạt động Độ trượt 100 2.47V '1' VDD[...]... phương án thiết kế: - Sử dụng Triac - Sử dụng Rơ-le Phân tích thiết kế: - Phương án sử dụng Triac Việc sử dụng Triac sẽ làm mạch nhỏ gọn hơn, gây nhiễu ít cho mạch điều khiển, tuy nhiên đối với tải xoay chiều có tải cảm cao thì việc đóng mở Triac sẽ không chính xác về thời gian, cần thêm linh kiện để khắc phục nhược điểm này Đối với các tải có dòng tiêu thụ lớn thì phải sử dụng các Triac có khả năng... điều khiển bơm tưới Module điều khiển máy bơm: Nhiệm vụ: Chuyển tín hiệu điều khiển từ module ZigBee tới cơ cấu động cơ của bơm tưới để có thể hút nước từ bể chứa bơm ra ngoài Yêu cầu: - Chuyển đổi tín hiệu 1 chiều biên độ nhỏ (0-3v) sang tín hiệu xoay chiều (220v) để bật tắt máy bơm - Đáp ứng được các thông số về tải của máy bơm (Dòng điện, Hiệu điện thế định mức, Công suất…) - Hoạt động an toàn, chính... phẩm - Phương án sử dụng Rơ-le Điều khiển sử dụng Rơ-le, thực chất là điều khiển nam châm điện để đóng mở 1 cuộn hút, từ đó nối thông hay ngắt sự tiếp xúc giữa 2 chân của rơ-le (nguyên tắc giống công tắc cơ khí) Điều khiển rơ-le khá đơn giản, giá thành thấp, chịu được dòng điện cao hơn so với việc sử dụng Triac trong điều kiện dòng tải của thiết bị giống nhau Tuy nhiên do sử dụng đóng mở 1 cuộn... ELAY SPD T 2 4 3 R L1 O p to R 6 1k Hình ảnh cho mạch thật d Tiến hành chạy thử hệ thống Dưới đây là hình ảnh kết quả: 12 3 Q1 C 1815 1 Z ig B e e _ C o n t r o l_ S ig n a l 1 G N D _ Z ig B e e 2 330R LED 1 2 3 4 Các việc tiếp theo • Hoàn thiện phần mềm thu thập và xử lý dữ liệu • Làm tăng độ tin cậy và ổn định của hệ thống 13 14 ... hưởng tới dòng và áp của mạch điều khiển Để giải quyết vấn đề này, nhóm đã 11 sử dụng 1 cách ly quang nhằm cách ly điện áp và dòng điện giữa module ZigBee và mạch điều khiển bơm, điều này hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của việc đóng mở cuộn hút tới sự hoạt động của module ZigBee Do vậy nhóm đã quyết định lựa chọn phương án sử dụng Rơ-le Sơ đồ thiết kế chi tiết LS1 R 7 J4 5 VC C 3 4 D2 U 2 A K D1 D IO D ... hoạt động cho sensor (trong trường hợp dùng nguồn 5V sensor hoạt động nhiều mức điện áp khác nhau) DATA chân liệu truyền hướng, SCK chân truyền xung clock từ uC đến sensor Sensor không hoạt động. .. SHT11 - Khởi động Bước sensor chọn điện áp hoạt động VDD Tốc độ thay đổi điện áp không 1V/ms Sau khởi động sensor cần 11ms để chuyển sang trạng thái Sleep Trong khoảng thời gian không lệnh gửi... hợp không sử dụng CRC checksum điều khiển giải phóng giao tiếp sau bit LSB liệu đo cách đưa ACK mức cao Sensor tự động chuyển chế độ sleep sau việc đo truyền liệu hoàn tất Chú ý : Để giữ tự tăng