Hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính

Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Nhận xét giáo viên hướng dẫn Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2015 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Trang:1 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Nhận xét hội đồng phản biện Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2015 Giáo Viên chấm (Ký ghi rõ họ tên) Lời nói đầu Trang:2 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Trong thời kỳ công nghiệp hóa đại hóa ngày nay, thiết bị điện tử, tự động hóa đóng vai trò quan trọng, Ngay lĩnh vực nông nghiêp,tự động hóa ứng dụng cách sâu rộng.Trong nội dung đồ án tích hợp mức này,chúng em muốn nghiên cứu việc ứng dụng tự động hóa trồng nhà kính.Áp dụng kiến thức đạt trình học môn Vi Điều Khiển, chúng em định chọn đề tài: Thiết kế,chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ tưới tự động vườn nhà kính Sau thời gian thực đồ án chuyên ngành nhóm sinh viên mở rộng hiểu biết thêm thiết bị chế tạo, phát nhiều thiếu sót thân Ngoài ra, giúp nhóm sinh viên tìm hiểu thêm số ứng dụng thực tế nhiều thiết bị, linh kiện thực tiễn làm cho kiến thức chúng em ngày nâng cao Qua đó, nhóm sinh viên xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Trung Thành nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt nội dung đồ án Đồ án trình bày thành 03 phần Phần Tổng quan đề tài: Xác định đối tượng nghiên cứu, mục tiêu ngiên cứu ý nghĩa đề tài Phần Cơ sở lý thuyết :Tìm hiểu qua khảo sát thực tế linh kiện, loại IC,LCD, hoạt động loại cảm biến sử dụng hệ thống Lựa chọn giải pháp: Chọn giải pháp công nghệ, giải pháp thiết kế, yêu cầu giới hạn cho hệ thống.Thiết kế nguyên lý: Sơ đồ tổng quát,lựa chọn tổng quan linh kiện.Thiết kế kỹ thuật: Module mạch điều khiển , module điều khiển, module hiển thị.Sơ đồ mạch, chương trình demo, module chương trình Phần : Kết luận.Đánh giá kết thu được, ưu điểm nhược điểm hướng phát triển đề tài Tuy nhiên kiến thức chuyên môn hạn chế nên xảy nhiều sai sót Chúng em mong thầy bạn góp ý bổ sung để đồ án chúng em hoàn thiện Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang:3 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Mục Lục PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1.Cơ sở thực Trong thực tế trồng cung cấp đầy đủ nhiệt độ độ ẩm quan trọng cần thiết Nhưng công việc chủ yếu thực thủ công.Xuất phát từ thực tế nảy sinh nhu cầu tự động cung cấp nhiệt độ độ ẩm cho vườn đặc biệt nhà kính có ích nhằm tiết kiệm đơn giản việc chăm sóc trồng đi.Từ ý tưởng với nhu cầu từ thực tiễn nhóm đồ án chúng em định chọn đề tài: “ Thiết kế chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ tưới tự động vườn nhà kính “ Nội dung đề tài sau : 1.Phần thuyết minh - Tìm kiểu nhu cầu tưới nước nhiệt độ thích hợp số loại trồng - Nghiên cứu tổng quan cách tưới điều hòa nhiệt độ - Giới thiệu linh kiện cần dùng mạch Phần thực hành - Thiết kế,chế tạo sơ đồ nguyên lý mạch - Tiến hành lắp ráp linh kiện hàn mạch - Thiết kế mô hình nhà kính trồng 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Thiết kế, chế tạo mạch điều hòa nhiệt độ tưới tự động vườn nhà kính - Nắm vững kiến thức môn vi điều khiển,vi xử lý - Có khả lập trình với độ xác cao, ứng dụng thực tế Trang:4 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử - Hoàn thành mô hình sản phẩm thực tế 1.3 Phương tiện nghiên cứu - Giáo trình liên quan đến đề tài, nguồn internet, máy vi tính - Các linh kiện điện tử để thi công mạch điện: Bộ xử lý trung tâm (Vi điều khiển Pic 16F877A), động chiều,LCD - Các phần mềm hỗ trợ : eagle 5.x, Visual Basic 6.0, Proteus 7.x, driver USB to COM 1.4 Đối tượng nghiên cứu : - Các tài liệu liên quan đên công việc trồng nhà kính - Thiết kế tính toán lựa chọn phương pháp tưới tự động điều hòa nhiệt độ vườn nhà kính - Các phần mềm lập trình,các họ vi điều khiển - PIC16F877A 1.5 Ý nghĩa đề tài Trong thực tế mô hình trồng nhà kính hiên phát triển bời hướng đến nông nghiệp đại Với phương pháp trồng nhà kính người chủ động yếu tố tác động đến sinh trưởng phát triển nhiệt độ độ ảm, ánh sáng Những phương pháp tác động để điều hòa nhiệt độ độ ẩm cảu nhà kính thủ công.Nên đề tài có ứng dụng thức tế rộng rãi tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phù hợp cho sinh trưởng phát triển trồng nhà kính Trang:5 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử PHẦN II : CƠ SỞ LÍ THUYẾT Chương Tổng quan hệ thống điều hòa nhiệt độ tưới tự động vườn nhà kính 1.1 Cơ hệ thống tự động 1.1.1 Khái niệm hệ thống tự động - Hệ thống điều khiển tự động hệ thống bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển trình xảy thiên nhiên, sống mà tham gia trực tiếp người - Hệ thống điều khiển tự động: tập hợp thành phần vật lý có mối liên quan tác động qua lại lẫn để huy, tự hiệu chỉnh điều khiển hệ thống khác - Hệ thống điều khiển tự động xuất ngày phổ biến + Hệ thống điều hoà không khí + Hệ thống điều chỉnh độ ẩm + Hệ thống tự động báo cháy v.v Trong môi trường sản xuất: + Các máy tự động + Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động + Các máy điều khiển theo chương trình, Máy tính, Robot v.v 1.1.2.Vai trò tự động hóa trình sản xuất Lịch sử hoàn thiện công cụ, phương tiện sản xuất phát triển sở giới hóa điện khí hóa Khi có đột phá lĩnh vực công nghệ vật liệu điện tử tin học công nghệ tự động có hội phát triển mạnh mẽ, đem lại muôn Trang:6 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử vàn lợi ích thiết thực cho xã hội Đó mấu chốt định suất, chất lượng, giá thành sản phẩm Trong thực tiễn áp dụng tự động hóa vào sản xuất mang lại hiệu không nhỏ cho phép giảm giá thành nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện sản xuất, đáp ứng cường độ cao sản xuất đại, thực chuyên môn hóa hoán đổi sản xuất Từ tăng khả cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu sản xuất Trong tương lai gần tự động hóa đóng vai trò vô quan trọng thiếu, không ứng dụng sản xuất mà ứng dụng phục vụ đời sống người Trong sản xuất thay người công việc bắp nặng nhọc, công việc nguy hiểm, độc hại,công việc tinh vi đại .còn đời sống người công nghệ ứng dụng phục vụ nhu cầu sống Nó phương tiện thiếu đời sống 1.1.3 Ứng dụng tự động hóa tưới tiêu ổn định nhiệt độ cho vườn nhà kính - Ngày với phát triển mạnh mẽ công nghệ chế tạo thiết bị tự động hóa, kết hợp với thành tựu công nghệ vi điện tử công nghệ thông tin, cho phép tạo nên giải pháp tự động hóa lĩnh vực Có thể nói tự động hóa trở thành xu hướng tất yếu cho lĩnh vực cho quốc gia, vùng lãnh thổ - Trong sản xuất nông nghiệp nói chung trồng nhà kính nói riêng việc ứng dụng tự động hóa sản xuất giúp giảm bớt công việc bắp nặng nhọc nâng cao suất lao động tăng hiệu chất lượng sản phẩm - Trong đề tài này, tự động hóa úng dụng tưới nước cho điều hòa nhiệt độ cho để có điều kiện phát triển phù hợp nhà kính không phụ thuộc nhiều vào yếu tố bên 1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trình sinh trưởng thực vật - Nhỉệt độ yêu tố ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng Cây sinh trưởng khoảng nhiệt độ rộng, loại trồng khác tồn điểm nhiệt độ tối thấp tối cao khác nhau.Trong giới hạn nhiệt độ sinh trưởng có nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng, nhiệt độ sinh trưởng xảy thuận lợi nhất, nhiệt độ tối thích tốc độ sinh trưởng giảm Nhiệt độ tối thấp nhiệt độ tối cao cho sinh trưởng điểm nhiệt độ mà Trang:7 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử ngừng sinh trưởng Giới hạn nhiệt độ sinh trưởng thay đối theo thích nghi trông vùng sinh thái khác Nhiệt độ tối thấp tối cao vùng nhiệt đới cao vùng ôn đới hàn đới Ở vùng nhiệt đới nhiều ngừng sinh trưởng nhiệt độ 100 ͦ C, vùng hàn đới nhiều loại có khả sinh trưởng băng tuyết với nhiệt độ - 500 ͦ C Biết yêu cầu nhiệt độ sinh trưởng loại trồng có ý nghĩa lớn việc xác định thời vụ gieo trồng thích hợp, chuyển vùng nhập nội giống Cây trồng Nhiệt độ Tối thấp Tối cao Đậu Hà Lan -2 ͦ C 44,5 ͦ C Bắp cải ͦ C 36 ͦ C xà lách ͦ C 35 ͦ C Lúa 10 ͦ C 38 ͦ C Ngô 9,5 ͦ C 40 ͦ C Đậu tương ͦ C 46 ͦ C Bảng 2.1 Giới hạn nhiệt đô thích hơp số loại - Sinh trưởng quan khác nằm khoảng nhiệt độ khác Những quan mặt đất thích nghi với nhiệt độ không khí cao so với quan mặt đất,vì nhiệt độ cao sinh trưởng rễ thân cành.Sự chênh lệch nhiệt độ ban ngày ban đêm có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng cây.Ban ngày nhiệt độ cao thuận lợi cho quang hợp tích lũy chất hữu cơ, ban đêm nhiệt độ hạ thấp hạn chế hô hấp tiêu phí chất hữu cơ, giảm thoát nước nên sinh trưởng nhanh Sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm tạo điều kiện thuận lợi cho tích lũy tinh bột quan sinh sản dự trữ củ khoai lang, khoai tây, củ sắn, hạt hòa thảo , làm tăng suất mùa màng Sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm phụ thuộc vào vùng địa lý, biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn vùng cận nhiệt đới giảm dần hai cực đất Trong năm mùa xuân mùa thu có biên độ nhiệt độ lớn mùa khác, sinh trưởng trồng hai mùa thuận lợi cho tích lũy chất khô, lại phù hợp với hai mùa cho trồng nước ta Trang:8 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử - Tổn thương lạnh : nhiệt độ thấp có triệu chứng vàng da hay rụng lá, nhiệt độ thấp làm giảm khả sinh trưởng cây, giảm quang hợp - Tổn thương nóng, trồng tiếp xúc với nhiệt độ cao thường có lớp vỏ dày, thân lùn màu đậm, tầng bầu phát triển để cách nhiệt Lá nhỏ dày tạo thành lớp cutin hạn chế bốc hơi.Nếu nhiệt độ cao gây tượng cháy rụp * Biện pháp khắc phục - Cây trồng bị nóng ta dùng lưới che bớt ánh sáng chiếu trực tiếp vào - Làm thông thoáng hệ thống đối lưu nhà trồng - Nếu bị lạnh nên có hệ thống lò sưởi trồng chỗ kín 1.3 Vai trò việc tưới nước tới trình sinh trưởng thực vật 1.3.1 Vai trò tưới nước Đất, nước, trồng khí hậu yếu tố quan trọng sản xuất nông nghiệp, yếu tố quan trọng hàng đầu nước Nước tác nhân chuyển hoá trình hỉnh thành, phát triển đất, trình hình thành phát triển môi sinh Nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ không khí, cố liên quan chặt chẽ với không thay cho Tuy nhiên chế độ nước có ảnh hưởng rõ rệt đến chế độ nhiệt, không khí dinh dưỡng đất Trong thiên nhiên nước phân bố không không gian thời gian Vĩ điều tiết chế độ nước đất phù hợp với nhu cầu trồng biện pháp kỹ thuật quan trọng để tăng vụ, tăng suất trồng, nâng cao độ phì nhiêu cải tạo chất đất Tác dụng tưới nước thể mặt: - Bổ sung thêm lượng nước lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho trồng mà đất không cung cấp - Ảnh hưởng đến trình biến đổi lý hoá, hoạt động vỉ sinh vật đât điều kiện khỉ hậu đồng ruộng Trang:9 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử 1.3.2 Xác định lượng nước cần tưới trồng Lượng nước cần trồng (còn gọi lượng bốc mặt ruộng) phụ thuộc vào nhiều yếu tố Tuy nhiên nguyên lý chung mổi quan hệ lượng bốc mật ruộng với yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến điêu kiện khí hậu, trồng Các phương pháp xác định lượng bổc mặt ruộng: 1) Phương pháp quan trác trực tiếp (phương pháp thực nghiệm) thiết bị chuyên dùng sử dụng sản xuất thời gian thực dài tốn thiết bị, công suất 2) Phương pháp lý luận, bán kinh nghiệm Dựa sổ liệu đo đạc trực tiếp lượng bốc mặt ruộng kết hợp vói phần tích lý luận để tìm công thức kinh nghiệm thể định lượng mối quan hệ E, yếu tố khí hậu (nhiệt độ, gió, độ ẩm không khí, độ chiếu sáng ) trồng (giống, loại cây, giai đoạn phát triển trồng ) Phương pháp áp dụng phổ biến vỉ đơn giản, tiện lợi, tốn kém, kết tương đối xác 3) Công thức xác định lượng bốc mặt ruộng thông dụng Công thức bán kinh nghiệm sử dụng phổ biến nhiều nước Việt Nam ta đạt độ chinh xác tương đối cao cao, gần sát sát với thực tế E = KcY Trong đó: E - lượng bốc mật ruộng; Kc - hệ số nước cần để tạo nên đơn vị sản phẩm; Y - suất phấn đấu Ưu điềm: công thức thể quan hệ lượng nước cần với suất trồng, quan hệ chặt chẽ với điều kiện khí hậu điều kiện định, dạng ẩn Tài liệu thí nghiệm thực nghiệm phong phú đáng tin cậy sử dụng tính toán cho điều kiện tương tự Trang:10 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử 3.4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch Trang:43 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa Điện-Điện tử 3.4.3 Thuật toán điều khiển Trang:44 Đồ án chuyên ngành Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa Điện-Điện tử - Lưu đồ thuật toán Trang:45 Đồ án chuyên ngành Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa Điện-Điện tử - Chương trình điều khiển // Connect Pin LCD sbit LCD_RS at RB6_bit; sbit LCD_EN at RB5_bit; sbit LCD_D4 at RB4_bit; sbit LCD_D5 at RB3_bit; sbit LCD_D6 at RB2_bit; sbit LCD_D7 at RB1_bit; sbit LCD_RS_Direction at TRISB6_bit; sbit LCD_EN_Direction at TRISB5_bit; sbit LCD_D4_Direction at TRISB4_bit; sbit LCD_D5_Direction at TRISB3_bit; sbit LCD_D6_Direction at TRISB2_bit; sbit LCD_D7_Direction at TRISB1_bit; // Pin Control sbit Quat at RE2_bit; sbit Quat_Direction at TRISE2_bit; sbit Bom at RC1_bit; sbit Bom_Direction at TRISC1_bit; sbit Den at RC0_bit; sbit Den_Direction at TRISC0_bit; #define KHOANG_T 10 #define KHOANG_H 20 #define BAT Trang:46 Đồ án chuyên ngành Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử #define TAT //BIEN unsigned int i, T, H, Ts = 30, Hs = 60; void main() { ADCON1 |=0x02; Lcd_Init(); // khoi tao lcd Lcd_cmd(_Lcd_cursor_off); //tat tro LCD_Out(1,1, "NHIET DO: [ ]"); LCD_Out(2,1, "DO AM: [ ]"); LCD_Chr(1,14, Ts/10+48); LCD_Chr_Cp( Ts%10+48); LCD_Chr(2,14, Hs/10+48); LCD_Chr_Cp( Hs%10+48); ADC_Init(); TRISC.F0=0; //ngo portc.0 TRISC.F1=0; //ngo portc.1 TRISC.F2=1; //ngo vao portc.2 TRISC.F3=1; //ngo vao portc.3 TRISD.F0=1; //ngo vao portd.0 TRISD.F1=1; //ngo vao portd.1 TRISE.F2=0; //ngo porte.2 Den = TAT; Quat = TAT; Bom = TAT; Trang:47 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa Điện-Điện tử Delay_ms(5000); while(1) { T=0; H=0; for(i=0; i Ts+ KHOANG_T/2) {Den = TAT; Quat = BAT;} else {Den = TAT; Quat = TAT;} // Kiem tra am if(H< Hs- KHOANG_H/2) Bom = BAT; else if(H> Hs+ KHOANG_H/2) Bom = TAT; // Chinh nhiet dat if(Button(&PORTC,2,20,0)) //nut an tang bien nhiet { Ts++; LCD_Chr(1,14, Ts/10+48); LCD_Chr_Cp( Ts%10+48); } else if(Button(&PORTC,3,20,0))// nut an giam bien nhiet { Ts ; LCD_Chr(1,14, Ts/10+48); LCD_Chr_Cp( Ts%10+48); } if(Button(&PORTD,0,20,0)) //nut an tang bien am { Hs++; LCD_Chr(2,14, Hs/10+48); LCD_Chr_Cp( Hs%10+48); } Trang:49 Đồ án chuyên ngành Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa Điện-Điện tử else if(Button(&PORTD,1,20,0))// nut an giam bien am { Hs ; LCD_Chr(2,14, Hs/10+48); LCD_Chr_Cp( Hs%10+48); } } } 3.4.4 Mạch thực tế sau thiết kế chạy thử - Hình ảnh thực tế mô hình sản phẩm Trang:50 Đồ án chuyên ngành Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Hình 3.3 Hình ảnh bên mô hình với bảng điều khiển Trang:51 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Hình 3.4 Hình ảnh luống bên mô hình - Một số thông số mô hình Mô hình nhà kính trồng chúng em thiết kế có chiều dài 0.5m, chiều rộng 0,4m, chiều cao 0.4m Diện tích luống mô hình có chiều dài 0,25m rộng 0,25m + Lựa chọn thông số phần tưới nước mô hình - Diện tích cần tưới 0,0625m2 - Sử dụng đường ống có chiều dài 0.4m bố trí phần giữu mô hình để tưới cho toàn mặt ruộng Trang:52 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử - Lựa chọn vòi phun có bán kính vòi phun 0.12m loại vòi phun vòi phun ly tâm - Do mô hình nên áp lực phun tầm phun thấp nên áp lực làm việc 0,1 Mpa Sử dụng máy bơm nước với thông số - Đường kính Motor: 2.7 cm - Đường kính vòi: 3.8 mm - Trọng lượng: 70g - Điện áp: 12V DC - Đòng Tiêu Thụ: 1.5A - Lưu lượng phun 0,3m3 /h Hình 3.3.Hình ảnh thực tế máy bơm Trang:53 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử + Để làm mát cho mô hình nhà kính sử dụng quạt thông gió 12V DC bố trí phần lưng mô hình Hình 3.4 Hình ảnh thực tế quạt làm mát + Ngoài để tăng nhiệt độ làm ấm cho vườn mô hình sử dụng đèn sưởi 220V AC,công suất 25W Trang:54 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử PHẦN KẾT LUẬN Đánh giá kết Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu làm việc cách khẩn trương nghiêm túc, với giúp đỡ, bảo tận tình thầy Nguyễn Trung Thành thầy cô khoa Điện-Điện Tử, đến chúng em hoàn thành đồ án : “Thiêt kế, chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ tưới tự động vườn nhà kính” Trong trình thực đề tài nhóm chúng em tích cực nghiên cứu trau dồi cho thêm nhiều kiến thức bổ ích,tìm phương án giải tối ưu *Ưu điểm: - Sử dụng khối hiển thị LCD làm cho cấu trúc mạch đơn giản.Hiển thị LCD khả hiển thị phong phú đa dạng led - Mạch hoạt động xác ổn định - Mô hình chạy yêu cầu đặt Hạn chế đề tài - Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên mạch dừng lại mức độ mô hình mô phỏng.Để ứng dụng vào thực tế nhiều vấn đề phải giải - Mô hình thiết kế chưa đẹp Hướng phát triển đề tài Với đề tài có nhiều hướng phát triển khác - Tạo hệ thống phức tạp ổn định ánh sáng cho trồng, giám sát máy tính - Sử dụng lượng mặt trời cung cấp lượng cho toàn nhà kính Trang:55 Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình vi điều khiển PIC- Võ Quang Minh & Dương Quốc Hưng [3] ‘‘Họ vi điều khiển 8051’’ tác giả Tống Văn On & Hoàng Đức Hải [4] ‘‘Kỹ thuật vi xử lý’’ tác giả Văn Thế Minh [5] Tài liệu internet Trang:56 [...]... tương tự AO có thể được kết nối với bộ chuyển đổi ADC, bạn có thể nhận được các giá trị chính xác hơn độ ẩm của đất; Trang:29 Trường ĐHSPKT Hưng yên 2 Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử CHƯƠNG 3: Thiết kế hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 3.1 Xây dựng bài toán - Đồ án đặt ra yêu cầu tự động tưới nước và điều hòa nhiệt độ cho vườn cây trong nhà kính .Trong nhà kính. .. khác cũng dễ dàng tự động hóa từng phần hoặc toàn phần hệ thống tưới, như cơ khí hoá và tự động hóa phần thiết bị điều khiển, thiết bị tưới mặt ruộng hoặc điều khiển toàn bộ hệ thống từ xa theo chương trình lập sẵn nên tiết kiệm sức lao động và nâng cao năng suất tưới + Nâng cao năng suất tưới và năng suất các khâu canh tác nông nghiệp khác + Sử dụng áp lực làm việc loại trung bình và thấp, lưu lượng... Khoa Điện-Điện tử Chương 2 Các phần tử của mạch điều khiển hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 2.1 Vi điều khiển Pic 16F877A 2.1.1.Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A Hình 2.1 Sơ đồ chân PIC 16F877A Trang:13 Trường ĐHSPKT Hưng yên 2 Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Hình 2.2.Sơ đồ bố trí các cổng Từ sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý ở trên, ta rút ra các nhận... một loại cây khác nhau.Mà mỗi cây có như cầu nước cũng như nhiệt độ khác nhau.Vì vậy hệ thống không chỉ có một mức nhiệt độ cũng như độ ẩm để ổn định mà có thể đặt được các mức khác nhau để ổn đinh 3.2 Thiết kế phần cứng cho phẩn tưới cây tự động 3.2.1 Chọn phương pháp tưới cây Các phương pháp tưới: Trang:30 Trường ĐHSPKT Hưng yên 2 Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử - Tưới phun mưa: Kỹ thuật tưới phun... biến đo độ ẩm đất - Để tự động tưới nước cho vườn cây dựa vào độ ẩm hiện tại trong đất của vườn có phù hợp với sự sinh trưởng và phát tiển của cây không.Nếu độ ẩm thiếu sẽ bơm nước để đạt được độ ẩm mong muốn - Cảm biến độ ẩm đất được sử dụng ở đây có 2 chân cắm xuống đất để đo Trang:28 Trường ĐHSPKT Hưng yên 2 Đồ án chuyên ngành Khoa Điện-Điện tử Hình 2.7 Hình ảnh thực tế của cảm biến đo độ ẩm đất... sương hấp thu nhiệt và do đó làm giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh từ 5 – 7 ͦ C Để giảm nhiệt độ trong thời tiết quá nắng nóng như hiện nay nên lắp đặt hệ thống phun sương ở trước hiên nhà , cửa trước khi vào nhà ,hoặc những gia đình có sân vườn thì phun sương là một giải pháp tạo không gian thoáng mát Máy phun sương tạo áp suất cao cho nước để biến thể nước thành sương mù và hơi ẩm hạ nhiệt cho... Khoa Điện-Điện tử Timer 1 có 3 chế độ hoạt động : - Chế độ hoạt động định thời đồng bộ : Chế độ được lựa chọn bởi bit TMR1CS Trong chế độ này xung cấp cho Timer1 là Fosc/4, bit T1SYNC không có tác dụng - Chế độ đếm đồng bộ : trong chế độ này, giá trị của timer1 sẽ tăng khi có xung cạnh lênh vào chân T1OSI/RC1 Xung clock ngoại sẽ được đồng bộ với xung clock nội, hoạt động đồng bộ được thực hiện ngay sau... bón không bị rửa trôi Nhưng đây là phương pháp yêu cầu đầu tư lớn nhất, khó áp dụng trong sản xuất đại trà - Phương pháp tưới rãnh Là phương pháp tưới để nước chảy theo các rãnh được thiết kế giữa các hàng cây Nước được thấm dần vào đất và cung cấp cho cây trồng Cách tưới này tiết kiệm và chủ động được nước tưới cho vườn cây, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, không bị gí chặt, kết cấu đất vẫn giữ vững, đất không... timer2 với 2 bộ định tỉ lệ cho phép nó hoạt động như một bộ đinh thời 16 bit Module timer2 cung cấp thời gian hoạt động cho chế độ điều biến xung PWM nếu module CCP được chọn 2.2.Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình 2.5: Sơ đồ chân của cảm biến nhiệt độ LM 35 LM35 là họ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao có điện áp đầu ra tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Họ cảm biến này cũng không yêu... yêu cầu nhỏ nên tiết kiệm năng lượng và nguồn nước + Có tác dụng cải tạo vi khí hậu khu tưới + Hạn chế sâu bệnh, cỏ dại phát triển + Kết hợp được tưới nước với phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học + Rất phù hợp với các cây trồng mềm yếu (vườn hoa, vườn ươm, cây đang ra hoa, thụ phấn) và các cây trồng cao cấp trong nhà kính vv 3.2.2 Tính toán thiết kế, bố trí hệ thống ống dẫn nước, vòi phun - Tính toán