Nghi1. Tính cấp thiết Rau xanh là loại thực phẩm thiết yếu của cuộc sống con người, cung cấp phần lớn khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa ăn hàng ngày. Hiện nay ở Việt Nam, một trong những vấn đề cần được giải quyết là ô nhiễm môi trường và an toàn thực phẩm. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên, trong đó việc lạm dụng hoá chất độc hại, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích sinh trưởng, sử dụng nguồn đất và nước ô nhiễm để trồng rau đang ngoài tầm kiểm soát... Đa phần người tiêu dùng chủ yếu tiêu thụ các sản phẩm nông nghiệp như rau xanh, hoa quả không rõ nguồn gốc. Theo một số liệu thống kê, trong một năm, cả nước xảy ra hơn 170 vụ ngộ độc thực phẩm với gần 5.000 người mắc. Vấn đề an toàn thực phẩm (ATTP) trong nông nghiệp đang diễn biến rất phức tạp, người tiêu dùng, kể cả người tiêu dùng làm nghề quản lý an toàn thực phẩm cũng không thể biết được mớ rau, đang bày bán có an toàn cho sức khỏe hay không? Nếu như không có thông tin về việc chúng được kiểm soát an toàn thực phẩm trong suốt quá trình trồng, thu hoạch, chế biến, bảo quản đến khi bày bán như thế nào? Số liệu thống kê từ UBND Thành phố Hà Nội cho thấy, đến tháng 10/2015, Hà Nội mới chỉ có khoảng 5000 ha rau an toàn, chỉ đáp ứng 30% nhu cầu của người dân. Những người dân thành thị như Hà Nội, TP HCM hay các địa phương khác đang rất “ngán” gặp phải thực phẩm bẩn. Qua diễn đàn trực tuyến Vườn Rau Xanh, gần đây, số lượng thành viên của diễn đàn đã tăng mạnh mẽ, từ hơn 2.000 người trong năm 2015, đến nay đã xấp xỉ 19.000 thành viên. Thành viên của diễn đàn chủ yếu là người dân thành thị vì nhiều nguyên nhân khác nhau mà đến với việc trồng rau xanh. Chính vì vậy nhóm đã phát triển hệ thống trồng cây tự động theo quy trình khép kín có khả năng tự điều chỉnh độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng theo tiêu chuẩn của cây trồng. Phương thức chăm bón được điều kiển từ xa và hoàn toàn tự động trong môi trường khép kín, tránh được sâu bệnh, nhờ vậy giảm được công sức, thời gian cho người trồng và cho sản phẩm chất lượng vượt trội. Đặc biệt, vì không sử dụng chất hóa học nông nghiệp nên rau an toàn với người sử dụng, đáp ứng đối tương cư dân đô thị, những người có không gian lại không có thời gian trồng nhưng vẫn muốn và có thể trồng rau sạch phục vụ nhu cầu của gia đình. Hệ thống bao gồm các module được kết nối với nhau qua một khối xử lý trung tâm được xây dựng trên nền tảng máy tính Mini OrangePi Onecủa hãng sản xuất Raspberry Pi Foundation. Các module này lần lượt như sau: - Module điều khiển cường độ ánh sáng. - Module cảm biến độ ẩm. - Module cảm biến nhiệt độ. 2. Mục tiêu của đề tài Đề tài nghiên cứu thiết kế vườn thông minh giám sát tự động cho vườn rau an toàndo nhóm nghiên cứu khoa học đề xuất nhằm đạt được các mục đích sau: - Giảm được công sức, thời gian cho người trồng và cho sản phẩm chất lượng vượt trội. - Hệ thống cảm biến sẽ thu thập mọi thông tin về môi trường như nhiệt độ,độ ẩm, nhiệt độ … từ đó có những điều chỉnh phù hợp với điều kiện phát triển của cây - Nâng cao khả năng nghiên cứu và tự nghiên cứu của sinh viên. 3. Phương pháp tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài 3.1 Phương pháp tiếp cận Dựa vào các cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng v..v)có sẵn của các hãng, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu bắt tay vào việc thiết kế phần cứng theo các yêu cầu của đề tài. Ngoài ra nhóm nghiên cứu không ngừng nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu phần cứng liên quan đến việc thiết kế cũng như các tính năng nhiệm vụ của các cảm biển, điều khiển để có một nền tảng hiểu biết vững chắc phục vụ cho việc thiết kế hệ thống. Nhóm nghiên cứu tích cực tìm hiểu, tiếp cận với các công nghệ tiên tiến trên thế giới về chế tạo, lắp ráp mạch . Bên cạnh đó, nhóm cũng tích cực tìm kiếm các cơ hội tiếp cận với các nghiên cứu công nghệ trên thế giới. Để có được sản phẩm công nghệ cao, tối ưu hóa về nhiều mặt và có khả năng kết nối với các hệ thống có sẵn, nhóm nghiên cứu tích cực nắm bắt các tiến bộ về mặt học thuật từ cộng đồng nghiên cứu, phát triển hệ thống nhúng sử dụng máy tính mini OrangePi One. 3.2 Phương pháp nghiên cứu Kiểm tra hoạt động của các kit nhúng OrangePi One. Thông qua đó tích lũy những kinh nghiệm quý báu cho việc thiết kế, lập trình cho hệ thống. Xây dựng từng phần các module phần cứng kết hợp với các phương pháp, kỹ thuật mô phỏng (Simulation). Đánh giá tính khả thi và điều chỉnh các chỉ tiêu hệ thống để hệ thống đạt được chất lượng cao, giảm thiểu nhiễu tối đa. Dựa trên các kỹ thuật đo thử, kiểm tra nên ở cuối mỗi quá trình đều thực hiện việc kiểm tra, đánh giá (test and verification) để giảm thiểu các rủi ro đáng tiếc có thể xảy ra, tiết kiệm về mặt thời gian và chi phí. 4. Phạm vi nghiên cứu Để xây dựng được nội dung nghiên cứu chính của đề tài, nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch cụ thể để thực hiện. Các nội dung này được phân chia theo một trật tự nhất định và xây dựng dựa trên các nền tảng kiến thức cơ bản đi từ mức độ đơn giản và nâng dần sự phức tạp trong việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống. - Các nội dung nghiên cứu chính của đề tài có thể được phân chia như sau: + Nghiên cứu máy tính mini OrangePi One Vi xử lý trên Orange Pi One là Allwinner H3 có tốc độ 1.2 GHz sử dụng 4 nhân ARM Cortex-A7, chip đồ họa Mali-400MP2, RAM 512MB và một khe cắm thẻ nhớ microSD phục vụ lưu trữ mở rộng. Orange Pi One được tích hợp khá nhiều cổng kết nối trong đó có một cổng HDMI, cổng Ethernet 10/100, USB 2.0, microUSB, cổng kết nối camera, màn hình và đầy đủ chân cắm GPIO như một vi mạch điều khiển thông thường. Máy hỗ trợ sạc thông qua bộ nguồn 5V 2A và không hỗ trợ sạc qua cổng microUSB. + Nghiên cứu các loại cảm biến phục vụ cho mục đích của đề tài Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu sử dụng cảm biến cường độ ánh sáng để đo và nhận biết được ánh sáng của môi trường và cảm biến nhiệt độ để đo và nhận biết được nhiệt độ môi trường. + Xây dựng các module thành phần của hệ thống Sau khi đã quyết định lựa chọn loại cảm biến và hãng sản xuất, nhóm nghiên cứu chuyển sang nghiên cứu thiết kế và xây dựng các module thành phần của hệ thống. Dựa trên các loại cảm biến cũng như mục đích của đề tài, nhóm sẽ chia các module thành phần như sau: + Module thông tin đầu vào là thông tin từ cảm biến cường độ ánh sáng, cảm biến độ ầm và cảm biến nhiệt độ. + Module thông tin đầu ra điều khiển các thiết bị bật tắt theo các chức năng định trước. - Module điều khiển trung tâm của hệ thống là máy tính mini OrangePi One. ên cứu thiết kế vườn thông minh giám sát tự động cho vườn trồng rau an toàn
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Nghiên cứu thiết kế vườn thông minh giám sát tự
động cho vườn trồng rau an toàn.
Giáo viên hướng dẫn: T.S Nguyễn Hoàng Dũng Sinh viên thực hiện : Lê Văn Hữu
Trang 2THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
3 Danh sinh viên tham gia
1 Lê Văn Hữu Thiết kế web, lập trình điều khiển Đã hoàn thành K15B
3 Trần Văn Đông Thiết kế phần cứng của mạch Đã hoàn thành K15B
4 Đỗ Văn Lợi Thiết kế thi công mô hình vườn Đã hoàn thành K15C
4 Thời gian thực hiện
Từ 01 tháng 01 năm 2015 đến 14 tháng 5 năm 2016
5 Thời gian kết thúc thực tế (thời điểm nộp báo cáo kết quả)
Tháng 05 năm 2016
Trang 3MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
Lời cảm ơn 5
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 6
PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU 7
1 Tính cấp thiết 7
2 Mục tiêu của đề tài 8
3 Phương pháp tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài 8
3.1 Phương pháp tiếp cận 8
3.2 Phương pháp nghiên cứu 8
4 Phạm vi nghiên cứu 9
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 10
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10
1 Đặt vấn đề 10
2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 10
3 Đề xuất các giải pháp 11
3.1 Giám sát tự động hệ thống trồng thủy canh 11
3.2 Giám sát tự động hệ thống tưới nhỏ giọt 12
3.3 Giám sát tự động hệ thống tưới phun sương 13
3.4 Phương pháp vườn đứng 14
4 Xác định phạm vi ứng dụng 14
5 Máy tính mini OrangePi One 14
5.1 Giới thiệu chung 14
5.2 Các thông số cơ bản của OrangePi One 16
5.3 Xây dựng máy chủ 16
5.4 Tạo một orangepi server 16
6 Kết luận 17
Trang 4CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ KHỐI, CHỨC NĂNG, PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CÁC KHỐI
TRONG HỆ THỐNG 18
1 Sơ đồ khối hệ thống 18
Nhiệm vụ của từng khối trong hệ thống sẽ được trình bày cụ thể trong phần tiếp theo 18
2 Chức năng các khối và lựa chọn giải pháp cho các khối chính 18
2.1 Khối nguồn 18
2.2 Khối giám sát 19
2.3 Khối chấp hành điều khiển 19
2.4 Khối xử lý trung tâm 20
2.5 Khối dữ liệu (sensor) 20
2.6 Khối xử lý dữ liệu cảm biến (Arduino nano) 20
3 Phân tích và thiết kế phần cứng 20
3.1 Khối nguồn 20
3.2 Khối dữ liệu (sensor) 21
3.3 Khối chấp hành (Relay 4 kênh) 26
3.4 Khối xử lý dữ liệu cảm biến (Arduino Nano) 28
4 Phân tích và thiết kế web giám sát 29
4.1 Nhiệm vụ, chức năng của website 29
4.2 Thiết kế website 29
4.3 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Mysql 34
5 Kết luận 36
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ GIÁM SÁT, ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI PHUN SƯƠNG 37
1 Vật liệu và phương pháp 37
1.1 Vật liệu 37
1.2 Phương pháp 37
2 Thiết kế bộ giám sát, điều khiển hệ thống tưới phun sương 37
2.1 Mô hình hệ thống tưới phun sương 37
2.2 Hạ nhiệt độ trong vườn thông qua bộ thổi khí 40
Trang 52.3 Tưới phun sương 40
2.4 Thiết kế bộ điều khiển hệ thống tưới trong nhà lưới 41
3 Kết luận 41
CHƯƠNG 4 CÁC KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 46
Trang 6Lời cảm ơn
Trong thời gian làm đề tài nghiên cứu, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp
đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS.Nguyễn Hoàng Dũng, đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình làm đề tài Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Viện Đại Học Mở nói chung, các thầy cô trong Khoa Công Nghệ Điện Tử, Viễn Thông nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp
em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài nghiên cứu.
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Trang 7Sau một thời gian nghiên cứu thiết kế, nhóm nghiên cứu đã tạo ra được hệ thống có thểgiám sát vườn theo yêu cầu sau:
Chăm sóc việc trồng rau xanh tự động
Giám sát, điều khiển hệ thống qua web
Thu thập mọi thông tin về môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, nhiệt độ … từ đó
có những điều chỉnh phù hợp với điều kiện phát triển của cây
Các kết quả trên rất phù hợp với những yêu cầu đặt ra ngày từ lúc thuyết minh banđầu Các kết quả này về:
Kỹ thuật: Xây dựng cấu hình hoàn chỉnh hệ thống có khả năng tự động chămsóc rau an toàn bằng cách khống chế nhiệt độ, độ ẩm, cường độa ánh sáng,… thôngqua các thiết bị (máy bơm nước, đèn chiếu sáng, mái che,…) sử dụng điện lưới có điện
áp xoay chiều 220V tần số 50Hz với việc đóng mở rơ le Đồng thời thu thập thông tin
và chuyền tải lên web thuận tiện cho việc giám sát vườn trồng Qua đó góp phần ứngdụng vào ngành nông nghiệp hiện đại, phục vụ nhu cầu cung cấp rau an toàn chongười sử dụng
Thực tiễn: Sản phẩm giúp giảm công sức lao động, thời gian cho người trồng
và cho ra chất lượng sản phẩm vượt trội Trong nông nghiệp có thể triển khai cho các
dự án trồng cây trong nhà kính, mô hình sản xuất rau an toàn với quy mô lớn Giúpkiểm soát tốt các khâu trung gian trong hệ thống, đồng thời vận hành hệ thống dễdàng, quản lý và bảo dưỡng hệ thống nhanh, thuận tiện
Trang 8PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết
Rau xanh là loại thực phẩm thiết yếu của cuộc sống con người, cung cấp phần lớnkhoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa ăn hàng ngày.Hiện nay ở Việt Nam, một trong những vấn đề cần được giải quyết là ô nhiễm môitrường và an toàn thực phẩm Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên, trong
đó việc lạm dụng hoá chất độc hại, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích sinhtrưởng, sử dụng nguồn đất và nước ô nhiễm để trồng rau đang ngoài tầm kiểmsoát Đa phần người tiêu dùng chủ yếu tiêu thụ các sản phẩm nông nghiệp như rauxanh, hoa quả không rõ nguồn gốc
Theo một số liệu thống kê, trong một năm, cả nước xảy ra hơn 170 vụ ngộ độcthực phẩm với gần 5.000 người mắc Vấn đề an toàn thực phẩm (ATTP) trong nôngnghiệp đang diễn biến rất phức tạp, người tiêu dùng, kể cả người tiêu dùng làmnghề quản lý an toàn thực phẩm cũng không thể biết được mớ rau, đang bày bán có
an toàn cho sức khỏe hay không? Nếu như không có thông tin về việc chúng đượckiểm soát an toàn thực phẩm trong suốt quá trình trồng, thu hoạch, chế biến, bảoquản đến khi bày bán như thế nào?
Số liệu thống kê từ UBND Thành phố Hà Nội cho thấy, đến tháng 10/2015, HàNội mới chỉ có khoảng 5000 ha rau an toàn, chỉ đáp ứng 30% nhu cầu của ngườidân Những người dân thành thị như Hà Nội, TP HCM hay các địa phương khácđang rất “ngán” gặp phải thực phẩm bẩn Qua diễn đàn trực tuyến Vườn Rau Xanh,gần đây, số lượng thành viên của diễn đàn đã tăng mạnh mẽ, từ hơn 2.000 ngườitrong năm 2015, đến nay đã xấp xỉ 19.000 thành viên Thành viên của diễn đàn chủyếu là người dân thành thị vì nhiều nguyên nhân khác nhau mà đến với việc trồngrau xanh
Chính vì vậy nhóm đã phát triển hệ thống trồng cây tự động theo quy trình khépkín có khả năng tự điều chỉnh độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng theo tiêu chuẩn của câytrồng Phương thức chăm bón được điều kiển từ xa và hoàn toàn tự động trong môitrường khép kín, tránh được sâu bệnh, nhờ vậy giảm được công sức, thời gian chongười trồng và cho sản phẩm chất lượng vượt trội Đặc biệt, vì không sử dụng chấthóa học nông nghiệp nên rau an toàn với người sử dụng, đáp ứng đối tương cư dân
đô thị, những người có không gian lại không có thời gian trồng nhưng vẫn muốn và
có thể trồng rau sạch phục vụ nhu cầu của gia đình
Trang 9Hệ thống bao gồm các module được kết nối với nhau qua một khối xử lý trungtâm được xây dựng trên nền tảng máy tính Mini OrangePi One của hãng sản xuấtRaspberry Pi Foundation Các module này lần lượt như sau:
- Module điều khiển cường độ ánh sáng
- Module cảm biến độ ẩm
- Module cảm biến nhiệt độ
2 Mục tiêu của đề tài
Đề tài nghiên cứu thiết kế vườn thông minh giám sát tự động cho vườn rau antoàn do nhóm nghiên cứu khoa học đề xuất nhằm đạt được các mục đích sau:
- Giảm được công sức, thời gian cho người trồng và cho sản phẩm chất lượngvượt trội
- Hệ thống cảm biến sẽ thu thập mọi thông tin về môi trường như nhiệt độ, độ
ẩm, nhiệt độ … từ đó có những điều chỉnh phù hợp với điều kiện phát triển của cây
- Nâng cao khả năng nghiên cứu và tự nghiên cứu của sinh viên
3 Phương pháp tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài
3.1 Phương pháp tiếp cận
Dựa vào các cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng v v) có sẵn của các hãng, nhómnghiên cứu đã bắt đầu bắt tay vào việc thiết kế phần cứng theo các yêu cầu của đềtài Ngoài ra nhóm nghiên cứu không ngừng nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu phầncứng liên quan đến việc thiết kế cũng như các tính năng nhiệm vụ của các cảm biển,điều khiển để có một nền tảng hiểu biết vững chắc phục vụ cho việc thiết kế hệthống
Nhóm nghiên cứu tích cực tìm hiểu, tiếp cận với các công nghệ tiên tiến trên thếgiới về chế tạo, lắp ráp mạch Bên cạnh đó, nhóm cũng tích cực tìm kiếm các cơhội tiếp cận với các nghiên cứu công nghệ trên thế giới
Để có được sản phẩm công nghệ cao, tối ưu hóa về nhiều mặt và có khả năng kếtnối với các hệ thống có sẵn, nhóm nghiên cứu tích cực nắm bắt các tiến bộ về mặthọc thuật từ cộng đồng nghiên cứu, phát triển hệ thống nhúng sử dụng máy tínhmini OrangePi One
3.2 Phương pháp nghiên cứu
Kiểm tra hoạt động của các kit nhúng OrangePi One Thông qua đó tích lũynhững kinh nghiệm quý báu cho việc thiết kế, lập trình cho hệ thống
Xây dựng từng phần các module phần cứng kết hợp với các phương pháp, kỹthuật mô phỏng (Simulation) Đánh giá tính khả thi và điều chỉnh các chỉ tiêu hệthống để hệ thống đạt được chất lượng cao, giảm thiểu nhiễu tối đa
Trang 10Dựa trên các kỹ thuật đo thử, kiểm tra nên ở cuối mỗi quá trình đều thực hiệnviệc kiểm tra, đánh giá (test and verification) để giảm thiểu các rủi ro đáng tiếc cóthể xảy ra, tiết kiệm về mặt thời gian và chi phí.
4 Phạm vi nghiên cứu
Để xây dựng được nội dung nghiên cứu chính của đề tài, nhóm nghiên cứu đã lên
kế hoạch cụ thể để thực hiện Các nội dung này được phân chia theo một trật tự nhấtđịnh và xây dựng dựa trên các nền tảng kiến thức cơ bản đi từ mức độ đơn giản vànâng dần sự phức tạp trong việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống
- Các nội dung nghiên cứu chính của đề tài có thể được phân chia như sau:
+ Nghiên cứu máy tính mini OrangePi One
Vi xử lý trên Orange Pi One là Allwinner H3 có tốc độ 1.2 GHz sử dụng 4nhân ARM Cortex-A7, chip đồ họa Mali-400MP2, RAM 512MB và một khe cắmthẻ nhớ microSD phục vụ lưu trữ mở rộng
Orange Pi One được tích hợp khá nhiều cổng kết nối trong đó có một cổngHDMI, cổng Ethernet 10/100, USB 2.0, microUSB, cổng kết nối camera, màn hình
và đầy đủ chân cắm GPIO như một vi mạch điều khiển thông thường Máy hỗ trợsạc thông qua bộ nguồn 5V 2A và không hỗ trợ sạc qua cổng microUSB
+ Nghiên cứu các loại cảm biến phục vụ cho mục đích của đề tài
Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu sử dụng cảm biến cường độ ánh sáng để đo
và nhận biết được ánh sáng của môi trường và cảm biến nhiệt độ để đo và nhận biếtđược nhiệt độ môi trường
+ Xây dựng các module thành phần của hệ thống
Sau khi đã quyết định lựa chọn loại cảm biến và hãng sản xuất, nhóm nghiêncứu chuyển sang nghiên cứu thiết kế và xây dựng các module thành phần của hệthống Dựa trên các loại cảm biến cũng như mục đích của đề tài, nhóm sẽ chia cácmodule thành phần như sau:
+ Module thông tin đầu vào là thông tin từ cảm biến cường độ ánh sáng, cảmbiến độ ầm và cảm biến nhiệt độ
+ Module thông tin đầu ra điều khiển các thiết bị bật tắt theo các chức năngđịnh trước
- Module điều khiển trung tâm của hệ thống là máy tính mini OrangePi One
Trang 11PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hệ thống quản lý trồng cây tự động theo quy trình khép kín có khả năng tự điềuchỉnh độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng theo tiêu chuẩn của cây trồng Sau đó qua rơ le đểđiều khiển đóng ngắt các thiết bị điện xoay chiều
2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước
Có thể nói Israel, Singapore và Nhật Bản là những quốc gia đi tiên phong trongphát triển nông nghiệp cao với những công nghệ chăm sóc cây trồng vô cùng độcđáo như hệ thống tưới nhỏ giọt, hệ thống tưới phun xương, hệ thống tưới phun mưa,
hệ thống tưới cảnh quan và ngay cả hệ thống thủy canh trồng cây không dùng đất
Và gần đây nhất hướng đến nhu cầu trồng cây trên những diện tích nhỏ hẹp có thêm
giải pháp Trồng rau xanh trên những "nông trại thẳng đứng" (vertical farm) đang là
xu hướng được quan tâm tại nhiều nơi hiện nay bởi vừa tận dụng tối đa diện tíchcanh tác, vừa cho rau sạch với sản lượng lớn, phục vụ nhu cầu cho nhiều hộ giađình
Nước ta hiện nay thuật ngữ nông nghiệp cao không còn xa lạ gì với nhiều ngườinhưng do chi phí đầu tư hệ thống chăm sóc cây tự động khá cao do phải nhập chủyếu từ nước ngoài, dẫn đến việc nhân rộng mô hình chưa phổ biến, và hạn chếnhững hệ thống chăm sóc cây tự động chủ yếu hướng tới đối tượng người dùng phải
có diện tích trồng cây rộng lớn, chưa chú trọng đến thị trường người dùng có diệntích trồng eo hẹp
Trong nước cũng có rất nhiều nghiên cứu như hệ thống tưới cây tự động của kỹ
sư Vi Toàn Nghĩa (2013) , sau đó là hàng loạt công trình nghiên cứu hệ thống trồngcây điều khiển từ xa, hệ thống trồng cây tự động hướng đến cả phân khúc người sử
Trang 12dụng có quỹ diện tích eo hẹp Nhưng hạn chế những nghiên cứu chưa tận dụng hạtầng internet hiện có để mở rộng người dùng với những hệ thống tròng cây có giámsát tự động từ xa, hướng đến cả người dùng không những có diện tích trồng cây eohẹp, không có thời gian chăm sóc nhưng vẫn muốn có khu vườn trồng rau an toànriêng của mình.
ở nồng độ thích hợp cho từng loại cây trồng và từng lọai môi trường hơn nữa một sốnguyên tố gây hại cho cây khui ở mức dư lượng được khống chế ở giới hạn an toànhoặc dùng nguyên tố khác lọai bỏ
- Không cần đất, chỉ cần không gian đặt hộp dụng cụ trồng, do vậy có thể triển khai
ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi, cũng như tại gia đình trênsân thượng, balcon
- Trồng được nhiều vụ, có thể trồng trái vụ
- Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hóa chất độc hại khác
- Năng suất cao vì có thể trồng liên tục
- Sản phẩm hoàn toàn sạch, giàu dinh dưỡng, đồng nhất và hoàn toàn tươi ngon
- Không tích lũy chất độc và gây ô nhiễm môi trường
- Không đòi hỏi lao động nặng nhọc, người già, trẻ em điều có thể tham gia hiệuquả do không phải làm đất, không có cỏ dại, không cần tuới
- Dễ dàng khử trùng vì các giá thể có tính trơ về mặt hóa học nên việc lưu dữ chấtdinh dưỡng trong khi trồng không có nên khử trùng bằng formandehyt hoặc thuốctẩy và rửa lại bằng nước sạch còn nếu giá thể là than bùn và các thì khử trùng bằngxông hơi và cho tái sử dụng
- Dễ dàng tưới tiêu là ưu điểm lớn nhất so với phương pháp trròng trọt truyền thốngđược áp dụng trong kỹ thuật màng dinh dưỡng và trồng cây trong nước nhờ sử dụng
hệ thống ống phun và ống đục lỗ
3.1.2 Nhược điểm
- Chỉ trồng các loại cây rau, quả ngắn ngày
- Giá thành sản xuất còn cao
Trang 13- Vốn đầu tư ban đầu cao do chi phí về trang thiết bị Tuy nhiên, chi phí này khôngcao so với nhữngchi phí về thuốc trừ sâu bệnh và côn trùng, thêu công nhân Hơnnữa các máy móc được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn chi phí đầu tư ban đầu.
- Đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật cao để sản xuất có hiệu quả Điều này gâycản trở cho việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà
- Trong quá trình hấp thu chất dinh dưỡng thực vật làm thay đổi pH trong dịch thủycanh Do đó cần phải điều chỉnh pH 2-3 lần/tuần Giá trị pH thích hợp 5,8-6,5 Giátrị pH lệch khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu chất dinhdưỡng
- Khi cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ dung dịch, độ dẫn điện (EC) thayđổi Độ dẫn điện thể hiện độ đậm đặc của dung dịch dinh dưỡng Gía trị EC tốt nhấtkhoảng 1,5-2,5 dS/m Giá trị EC cao sẽ ngăn cản sự hấp thu dung dịch dinh dưỡng
do áp suất thẩm thấu thấp Giá trị EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và sản lượngcủa cây
3.2 Giám sát tự động hệ thống tưới nhỏ giọt
3.2.1 Ưu điểm
- Tưới nhỏ giọt đảm bảo phân bố độ ẩm đều trong tầng đất nông nghiệp canh tác,tạo điều kiện thuận lợi về chế độ không khí, nhiệt độ, độ ẩm, thức ăn, quang hợp cho cây trồng
- Tưới nhỏ giọt cung cấp một cách đều đặn lượng nước tưới cần thiết nhưng tránhđược hiện tượng tập trung muối trong nước tưới và trong đất, khắc phục hiện tượngbạc màu, rửa trôi đất trên đồng ruộng
- Tưới nhỏ giọt tiết kiệm nước đến mức tối đa, giảm đến mức tối thiểu các tổn thấtlượng nước tưới do bốc hơi, thấm
- Tưới nhỏ giọt không gây ra hiện tượng xói mòn đất, không tạo nên váng đất đọngtrên bề mặt và không phá vỡ cấu tượng đất
- Tưới nhỏ giọt đảm bảo năng suất tưới, năng suất lao động được nâng cao khôngngừng vì có khả năng cơ khí hóa, tự động hóa nông nghiệp ở khâu nước tưới Tướinhỏ giọt tạo điều kiện cho cơ giới hóa, tự động hóa thực hiện tốt một số khâu nhưphun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học kết hợp với tưới nước
- Tưới nhỏ giọt phụ thuộc rất ít vào các yếu tố thiên nhiên như độ đốc của địa hình,thành phần và cấu trúc đất tưới, mực nước ngầm nông hay sâu, ảnh hưởng của sứcgió Tưới nhỏ giọt phù hợp với mọi địa hình nông nghiệp Việt Nam
- Tưới nhỏ giọt sử dụng cột nước áp lực làm việc thấp, lưu lượng nhỏ nên tiết kiệmnăng lượng, giãm chi phí vận hành
Trang 14- Tưới nhỏ giọt góp phần ngăn chặn sự phát triển của cỏ dại quanh gốc cây và sâubệnh vì lượng nước chỉ cung cấp làm ẩm gốc cây.
- Tưới nhỏ giọt cung cấp nước thường xuyên, duy trì chế độ ẩm thích hợp theo nhucầu sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng công nghiệp, cây trồng côngnghiệp Nhờ đó, cây sinh trưởng tốt, phát triển nhanh, đạt năng suất cao
3.2.2 Nhược điểm
- Hệ thống ống tưới nhỏ giọt hay bị tắt nghẽn do bùn cát, rong, tảo, tạp chất hữu cơ,các chất dinh dưỡng không hòa tan Chính vì vậy, nguồn nước tưới của hệ thốngtưới nhỏ giọt cần phải được xử lý qua bộ lọc
- Tưới nhỏ giọt không có khả năng làm mát cây và cải tạo vi khí hậu như tưới phunmưa, không có khả năng rửa lá giúp cây quang học tốt
- Tưới nhỏ giọt cần phải có vốn đầu tư ban đầu, người đầu tư phải có trình độ tiếpcận kỹ thuật tưới
- Khi tưới nhỏ giọt bị gián đoạn, cây trồng sẽ xấu đi nhiều so với các phương pháptưới khác
3.3 Giám sát tự động kết hệ thống tưới phun sương
- Thoả mãn yêu cầu sinh lý của cây trồng về nước cũng như lớp đất có bộ rễ câyhoạt động, và bề mặt lá đều được tưới và làm sạch bụi bám trên lá rất hữu ích chosinh trưởng phát triển của cây Điều hoà tiểu khí hậu (chống nóng, lạnh, sươngmuối cho cây trồng)
- Cho phép dùng phân hoá học, các chất khử trùng đã hoà tan trong nước để rảixuống mặt ruộng một cách đều và hiệu quả hơn
- Có thể thực hiện trên vùng đất dốc, địa hình phức tạp Chiếm ít diện tích đất, và cóthể áp dụng với cChi phí đầu tư ban đầu để xây dựng hệ thống tưới tương đối lớn,người sử dụng cũng phải có hiểu biết nhất định về kỹ thuật và quản lý
Trang 15- Chất lượng tưới phun mưa (sự phân bố hạt trên diện tích tưới) phụ thuộc vào điềukiện thời tiết (vận tốc và hướng gió).Với vận tốc gió V > 5,6m/ giây phải ngừngphun tưới để tránh sự phân bố không đều.
- Năng suất lao động cao do quá trình tưới được tự động hoá, có thể tăng gấp chụclần so với tưới thông thường
3.3.2 Nhược điểm
- Có thể thực hiện trên vùng đất dốc, địa hình phức tạp Chiếm ít diện tích đất, và cóthể áp dụng với chi phí đầu tư ban đầu để xây dựng hệ thống tưới tương đối lớn,người sử dụng cũng phải có hiểu biết nhất định về kỹ thuật và quản lý
3.4 Phương pháp vườn đứng
3.4.1 Ưu điểm
- Linh hoạt theo phong cách hay cách thức bố cục sắp đặt của từng loại cây
- Sạch sẽ, không quá mất công chăm sóc
3.4.2 Nhược điểm
- Một số loại cây rễ bè, đâm sâu cần nhiều đất không dùng được
- Có 2 loại là sử dụng modul nhựa và loại sử dụng vải nỉ
- Ở Việt Nam loại modul nhựa không được sử dụng rộng rãi vì chất lượng của loạinhựa không tốt – sau 1 mùa hè bị giòn và dễ vỡ Nếu nhập nhựa từ nước ngoài sẽrất tốn kém
- Phương pháp sử dụng vải nỉ
4 Xác định phạm vi ứng dụng
Sản phẩm của đề tài bao gồm:
- 01 hệ thống giám sát trồng cây tự động cho người dùng
- Tài liệu nghiên cứu và thiết kế các modules cảm biến, modules relay điều khiển
- Tài liệu hướng dẫn sử dụng sản phẩm
Phạm vi triển khai:
Địa chỉ có thể ứng dụng của sản phẩm: cư dân đô thị, những người có không gianlại không có thời gian trồng nhưng vẫn muốn và có thể trồng rau sạch phục vụ nhucầu của gia đình
5 Máy tính mini OrangePi One
5.1 Giới thiệu chung
Orange Pi One, đây là thế hệ mini-PC thứ 3 của Raspberry với giá gấp đôi mẫuZero, nhưng bù lại thì cấu hình cũng được nâng cấp đáng kể Cụ thể, Orange PiOne chạy trên vi xử lý lõi tứ Allwinner H3 tốc độ 1,2Ghz, nhân Cortex A7, GPU
Trang 16Mali-400MP2, RAM 512MB, có kèm khe cắm thẻ nhớ mở rộng cùng nhiều cổngkết nối quan trọng như ethernet, HDMI, USB OTG và USB 2.0.
Với OrangePi One ta có thể làm:
Xây dựng…
• Một máy tính
• Một máy chủ không dây
• Âm nhạc và âm thanh
• Khá nhiều thứ khác, bởi vì Orange Pi One là mã nguồn mở
Hinh 1.1 Mạch OrangePi One
5.2 Các thông số cơ bản của OrangePi One
Trang 17- CPU: H3 Quad-core Cortex-A7 H.265/HEVC
- GPU:Mali400MP2 GPU @600MHZ
- Hỗ trợ OpenGL ES 2.0
- Bộ nhớ (SDRAM): 512MB DDR3 (chia sẻ với GPU)
- Onboard Storge : TF thẻ (Max.64GB)/MMC khe cắm thẻ nhớ
- Onboard Network: 10/100M Ethernrt Rj45
- Video Input: Một CSI kết nối đầu vào Camera:
Hỗ trợ 8-bit YUV422 CMOS cảm biến giao diện
Hỗ trợ giao thức CCIR656 cho NTSC và PAL
Hỗ trợ SM cảm biến pixel camera
Hỗ trợ quay video lên đến 1080p@30fps
- Video Outputs: Hỗ trợ đầu ra với HDCP HDMI
Hỗ trợ HDMI CEC
Hỗ trợ HDMI 30 chức năng
Hỗ trợ đầu ra đồng thời của HDMI
- Power Source: DC đầu vào có thể cung cấp năng lượng, nhưng USB OTG đầu vàokhông cung cấp năng lượng
- USB 2.0: Ports Chỉ một USB 2.0 Host, một cổng USB 2.0 OTG
- Buttons: Power Button(SW4)
- Supported OS: Android Ubuntu, Debian, Rasberry Pi Image
5.3 Xây dựng máy chủ
Hình 1.2: Sơ đồ web server
1: Trình duyệt gửi yêu cầu tới trang PHP.
2: Web server gửi các yêu cầu đó tới trình thông dịch PHP.
3-4: Trình thông dịch PHP thực thi các đoạn mã PHP Quá trình này có thể liên
quan đến nhiều tài nguyên như filesytem, database
5: Kết quả của quá trình thông dịch là các mã HTML được trả về cho server 6: server gửi mã kết quả HTML về lại trình duyệt.
Phần mềm, công cụ hỗ trợ lập trình website.
• Giới thiệu lập trính PHP
Trang 18+ Thiết kế giao diện (PS, HTML, CSS)
+ Lập trình: sử dụng ngôn ngữ PHP; tạo database trên Mysql
• Công cụ lập trình
+ Phần mềm phpDesigner 8
+ Chương trình tạo máy chủ web server: XAMPP
5.4 Tạo một orangepi server
5.4.1 Thiết lập cơ bản orangepi
1 Cấu hình thiết lập cơ bản
Điều đầu tiên ta chạy lệnh cấu hình hệ thống để thiết lập múi giờ, đổi mật khẩu
và mở rộng thẻ nhớ để phục vụ cho hệ điều hành
Ta có thể tự chỉnh các thông số vừa đề cập ở trên bằng cách chạy dòng lệnhraspi-config
2 Sửa hostname
Mặc định chiếc Pi của bạn sẽ có hostname là raspberrypi Bạn có thể đổi nó thànhmột hostname khác thân thiện với bạn hơn
Ta chỉ cần chạy dòng lệnh: sudo nano /etc/hostname.
Sau đó đổi hostname theo ý muốn của mình
3 Cấu hình IP
Có thể sửa file interfaces để thiết lập địa chỉ IP của máy Pi Tại đây bạn có thể để
IP tự động hoặc fix chọn IP của mình (ví dụ làm web server, NAS, …)
Lệnh:
sudo nano /etc/network/interfaces
Kết quả hiện ra:
Trang 19network 10.0.0.0
broadcast 10.0.0.255
Khởi động lại Pi để có hiệu lực với lệnh
sudo shutdown -r now
5.4.2 Thiết lập server
1 Cài đặt Cài đặt Apache và PHP
Khởi động SSH session truy cập vào orangepi one
Gõ lệnh: “sudo apt-get update”
Sau khi lệnh này chạy xong, sẽ có một vài lỗi nhỏ xuất hiện, khi đó chạy lại lênhnày một lần nữa
Sau đó gõ lệnh: “sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5”
Nó sẽ hỏi bạn có muốn tiếp tục không, hãy gõ tiếp “Y” và enter Đợi một vài phút
Trang 20Gõ lệnh “sudo nano /etc/apache2/sites-enabled/000-default” và Enter.
Nhìn vào dòng sau :
“AllowOverride None”, Hãy đổi nó thành “AllowOverride All” (xem hình
để thấy chi tiết)
Sau đó save file lại bằng tổ hợp phím Ctrl-x, gõ phím y và Enter
Bây giờ hãy restart apach
bằng lệnh “sudo service apache2 restart”
2 Cài đặt Mysql
Truy cập vào orangepi, và gõ lệnh sau
“sudo apt-get install mysql-server mysql-client php5-mysql” và Enter
Trang 21Nó sẽ hỏi bạn có muốn tiếp tục không, hãy gõ “y” và Enter.
Sẽ mất một lúc để download và cài đặt, và trong lúc đó màn hình sẽ hiện thông báo
yêu cầu “New password for the MySQL “root” user”, hãy gõ password bạn muốn,
và gõ lại 1 lần nữa để confirm
3 Cài đặt FTP server
Có nhiều ftp, ta có thể chọn 1 loại đơn giản như vsftp
Truy cập vào orangepi và gõ lệnh sau :
Trang 22“sudo chown –R pi/var/ww” ß IMPORTANT (trừ khi ta không muốn upload thứ
gì lên webserver)
Gõ các lệnh
“sudo apt-gets install vsftpd”
“sudo nano /etc/vsftpd.conf”
Sau đó tìm kiếm trong file các dòng sau và thay đổi chúng như bên dưới :
Anonymous_enable=YES thay đổi thành anonymous_enable=NO
#local_enable=YES thay đổi thành local_enable=YES
#write_enable=YES thay đổi thành write_enables=YES
Đồng thời thêm một dòng sau vào cuối file
force_dot_files=YES
Sau đó save lại file bằng tổ hợp phím Ctrl-X
Bây giờ restart FTP server bằng lệnh “sudo service vsftpd restart”
Trang 23Lúc này ta thấy sẽ cần thay đổi thư mục mỗi lần login bởi FTP, hãy giải quyết nhưsau :
Sau đó save lại file, và gõ lệnh sau :
“usermod –d /var/www pi”
Bây giờ hãy tắt SSH session hiện tại, và bật một cái mới với username :pi và
password của bạn, sau đó gõ các lệnh :
Trang 24Username : pi
Password: (Password bạn đã set trước đó)
Port : 21
4 Cài đặt phpmyadmin
Bắt đầu cài đặt phpmyadmin
Gõ lệnh: “sudo apt-get install phpmyadmin”
Các gói phần mềm sẽ bắt đầu cài đặt Ta sẽ được yêu cầu mà máy chủ web được cài đặt, chọn apache2
Cấu hình cho dbconfig-common:
Ta chọn “yes” nhấn enter
5 Tổng kết
Bây giờ ta đã có một orangepi server với công suất tiêu thụ khoảng 5Watts (rất tiếtkiệm
Trang 25Cài đặt trên server của ta có:
về máy tính mini Orangepi One là phần xử lý trung tâm của toàn hệ thống
Trang 26CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ KHỐI, CHỨC NĂNG, PHÂN TÍCH
THIẾT KẾ CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG
1 Sơ đồ khối hệ thống
Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống
Hình 3 biểu diễn sơ đồ khối của hệ thống điều khiển thiết kế vườn thông minhgiám sát tự động cho vườn trồng rau an toàn Qua hình vẽ trên ta thấy hệ thống baogồm các khối sau:
Khối nguồn
Khối nhập dữ liệu (web server)
Khối chấp hành (module relay)
Khối xử lý trung tâm (OrangePi One)
Nhiệm vụ của từng khối trong hệ thống sẽ được trình bày cụ thể trong phần tiếptheo
2 Chức năng các khối và lựa chọn giải pháp cho các khối chính
2.1 Khối nguồn
- Chức năng: cung cấp điện áp làm việc cho các khối khác trong mạch Có 3 loại
điện áp được sử dụng trong hệ thống điều khiển máy bơm, đèn chiếu sáng, quạtthông gió, mái che : 220VAC, 12VDC và 5VDC Trong đó, nguồn xoay chiều đượcchọn là nguồn điện dân dụng 220VAC – 50Hz, dùng để cấp nguồn cho thiết bị
Trang 27Mạch sử dụng loại nguồn một chiều 5V - 2A để nuôi các mạch logic, module Rơ-le,bao gồm cả khối điều khiển trung tâm sử dụng OrangePi One.
- Giải pháp: nguồn xoay chiều được lựa chọn là mạng điện lưới trong nhà 220V
rất tiện lợi Trong khi đó, để tạo ra được mức điện áp 1 chiều là 5V mà vẫn có thểđảm bảo được tính nhỏ gọn, tiện lợi, dễ sử dụng cũng như an toàn cho người dùng,giải pháp được đưa ra là sử dụng 1 adapter 5VDC – 2A, để biến đổi trực tiếp nguồnxoay chiều 220V thành nguồn 1 chiều 5V Có thể lựa chọn rất nhiều cách ổn áp chomạch, trong đó có thể kể đến các IC ổn áp thông dụng: 7805, LM317, LM2575,LM2576 v v Trong khuôn khổ đề tài, nhóm nghiên cứu lựa chon IC ổn áp 7805cho linh hoạt IC 7805 có các thông số cơ bản sau:
Dòng cực đại có thể duy trì 1A
Dòng đỉnh 2.2 A
Công suất tiêu tán cực đại nếu không dung tản nhiệt là : 2W
Công suất tiêu tán nếu dùng cảm nhiệt đủ lớn : 15W
Lưu ý: LM7805 có bảo vệ chập tải, nên nếu ta nỡ làm chập thì chưa hẳn 7805 đã
hỏng
2.2 Khối giám sát
- Chức năng: cho phép người sử dụng thao tác trực tiếp lên hệ thống, qua đó điều
khiển, cài đặt, chỉnh sửa hệ thống theo mong muốn của mình Các thao tác như:nhập dữ liệu về chăm sóc cây trồng sẽ được người dùng thực hiện thông qua khốinày Từ đó khối xử lý trung tâm có thể điều khiển hệ thống theo đúng như mongmuốn của người dùng
- Giải pháp: người sử dụng có thể thao tác 1 cách dễ dàng để đưa ra các cài đặt
theo mong muốn của mình thông qua giao diện web
2.3 Khối chấp hành điều khiển
- Chức năng: thực hiện nhiệm vụ bật/tắt máy bơm, đèn sưởi, mái che, quạt thông
gió với yêu cầu phải cách ly được nguồn xoay chiều với nguồn logic 1 chiều (5Vnuôi các IC, MCU)
- Giải pháp: với chức năng rất đơn giản, chỉ bật/tắt thiết bị thông qua tín hiệu
điều khiển từ MCU ở tần số rất thấp thì lựa chọn Rơ-le để đóng cắt mạch là 1 giảipháp khá =hợp lý Phương án này cho giá thành rẻ, cách ly nguồn tốt (cách ly hoàntoàn giữa nguồn logic đóng cuộn dây, và nguồn chạy qua các tiếp điểm), kích thướcnhỏ gọn, khả năng chịu dòng tốt, có thể làm việc ở môi trường nhiệt độ cao v v phùhợp với yêu cầu của hệ thống
Trang 282.4 Khối xử lý trung tâm
- Chức năng: nhận các lệnh điều khiển từ web server qua đó đưa ra các tín hiệu
cho khối chấp hành, để bật/tắt đèn thiết bị Ngoài ra còn có chức năng thu thập mọithông tin về môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, nhiệt độ … từ đó có những điều chỉnhphù hợp với điều kiện phát triển của cây
- Giải pháp: Sử dụng máy tính mini OrangePi One.
2.5 Khối dữ liệu (sensor)
- Chức năng: thu thập, gửi thông tin từ môi trường trong vườn trồng như nhiệt
độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng …
- Giải pháp: Sử dụng các module cảm biến như: cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không
khí DHT11; cảm biến độ ẩm đất; cảm biến cường độ ánh sáng BH1750
2.6 Khối xử lý dữ liệu cảm biến (Arduino nano)
- Chức năng: xử lý dữ liệu cảm biến được truyền về từ khối dữ liệu để hệ thống
biết và có thể can thiệp khống chế khi cần thiết
- Giải pháp: Do mạch OrangePi One có các chân GPIO không hỗ trợ đọc tín hiệu
analog nên nhóm phải sử dụng việc kết nối thêm với mạch Arduino Nano, sử dụngcác chân analog tren arduino đọc và chuyền dữ liệu về khối trung tâm
- LM7805: Là một IC phổ biến dùng để ổn áp nguồn 5V
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn