THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY HOA ĐỒNG TIỀN TRONG NHÀ LƯỚI

Vietnam J Agri Sci 2016, Vol 14, No 3: 477-490 Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam 2016, tập 14, số 3: 477-490 www.vnua.edu.vn THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY HOA ĐỒNG TIỀN TRONG NHÀ LƯỚI Ngô Trí Dương*, Nguyễn Văn Điều Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Email*: NtDuongcd@vnua.edu.vn Ngày gửi bài: 15.10.2015 Ngày chấp nhận: 03.03.2016 TÓM TẮT Một biện pháp làm tăng suất trồng nuôi dưỡng nhà lưới Nhiệt độ, độ ẩm môi trường, độ ẩm đất, cường độ ánh sáng thông số ảnh hưởng trực tiếp đến giai đoạn sinh trưởng, phát triển Chính thế, việc thu thập liệu nhà lưới trọng, giúp nhà vườn quan sát, điều chỉnh cách phù hợp Nghiên cứu làm chủ công nghệ chế tạo về hệ thống thu thập dữ liệu sẽ giúp cho nhà vườn có thể tiếp cận dễ dàng với công nghệ mới Hệ thống thiết kế chế tạo để o thu thập lưu trữ liệu khoảng đo nhiệt độ (20-60 C, bước 0,1); độ ẩm (40-100%, bước 0,1); cường độ ánh sáng (10-14000 lux, bước 0,1) với sai số ± 5% giá trị đặt đo Nghiên cứu bước đầu giải việc thu thập quản lý liệu cho hệ thống sản xuất trồng nhà lưới Việt Nam Từ khoá: Cường độ ánh sáng, độ ẩm đất, độ ẩm môi trường, hệ thống thu thập, lưu trữ, nhiệt độ Design and Manufacture of Data Collection System on Parameters Affecting Growth and Development of Gerbera Plants Grown in Greenhouse ABSTRACT One of the methods for increasing crop yield is to nurture plants in greenhouse Important factors directly affecting the growth stages of plants are temperature, air humidity, soil humidity and light intensity Therefore, collecting data on these factors is of great concern to help growers observe closely and adjust accordingly The manufacture of a data collection system will help growers approach new technologies The system was o designed and manufactured in order to collect and store the parameters such as temperature (20-60 C, step 0,1); humidity (40-100%, step 0,1); light intensity (10-14000 lux, step 0,1) with accuracy of 5% of measured value The research provides preliminary solution to the collection and management of the data for greenhouse crop production in Viet Nam Keywords: Collection systems, humidity of air, humidity of soil, light intensity storage, temperature ĐẶT VẤN ĐỀ Nông nghiệp nhà lưới mang lại lợi ích cho người nhờ đời công nghệ ứng dụng lĩnh vực nông nghiệp Nhà lưới đem lại cho thực vật thông số môi trường phù hợp, cần thiết cho tăng trưởng bền vững chúng (Dhileep, 2015) Năng suất trồng nhà lưới tăng 5-8 lần so với suất phương pháp truyền thống (Anonymous, 2014) Hoa đồng tiền hay cúc đồng tiền chi số loài cảnh họ cúc Về mặt thương mại, hoa đồng tiền đứng hàng thứ năm số loại hoa giới (chỉ sau hoa hồng, cẩm chướng, cúc đại đóa tulip) (Wikipedia, 2015) Hiện nay, vùng đồng sông Hồng hoa đồng tiền phát triển với diện tích lớn Hằng năm hoa đồng tiền cho thu nhập từ 100-400 triệu đồng/ha với chi phí sản xuất chiếm 40% tổng giá trị thu được, 477 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới cho suất gấp 11-12 lần so với trồng lúa Tuy nhiên giống hoa đồng tiền thương phẩm phải nhập lại từ số tỉnh lân cận Trung Quốc, Hà Lan giá thành thường cao Để giảm chi phí việc nhập từ nước vấn đề đặt phải làm để cải thiện chất lượng, tăng suất hoa đồng tiền nhà lưới khí hậu thời tiết Việt Nam Hoa đồng tiền có giai đoạn sinh trưởng khác nhau, ứng với thời kỳ có yêu cầu môi trường thích ứng khác giúp phát triển tốt Như thời kỳ cần đảm bảo cường độ ánh sáng khoảng 10.000-12.000 lux, khỏe phát triển tốt trì độ ẩm 60-65% (Phan Ngọc Diệp cs., 2013) Nhiệt độ khoảng 12-340C khoảng nhiệt độ phù hợp với thời kỳ sinh trưởng hoa đồng tiền nhà lưới Căn vào thông số môi trường phù hợp với hoa đồng tiền nhà lưới, xác định điều chỉnh thông số môi trường cách phù hợp cho hoa phát triển tốt Các cảm biến công cụ quan trọng giúp nhà vườn theo dõi thông số môi trường trồng đưa định điều khiển số thông số môi trường cách phù hợp Đặc biệt nữa, cảm biến có vai trò quan trọng hệ thống tự động điều khiển môi trường nhà lưới, phục vụ trồng an toàn (Nguyễn Văn Linh Ngô Trí Dương, 2011) Để góp phần giải khó khăn việc chăm sóc hoa đồng tiền nhà lưới, viết tập trung vào hai vấn đề sau: thiết kế, lựa chọn cảm biến, phần mềm tích hợp chế tạo phần cứng để tích hợp lưu trữ số liệu trình thu thập tín hiệu nhiệt độ, độ ẩm môi trường, độ ẩm đất, cường độ ánh sáng nhà lưới; lưu trữ liệu trình thu thập tín hiệu VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu nghiên cứu 2.1.1 Thiết bị lấy mẫu chuẩn 478 Trong trình tiến hành nghiên cứu, cần có số liệu để so sánh hiệu chỉnh Trong viết sử dụng thiết bị đo chuẩn để đánh giá độ tin cậy làm việc thiết bị thí nghiệm Nhiệt độ độ ẩm môi trường sử dụng thiết bị đo LogTag_USB_Interface_Cradle Dải đo LogTag từ 0-100% RH -40°C ~ +85°C (-40°F ~ +185°F) Sai số LogTag khác tương ứng với tầm đo khác nhau: ± 0,5°C với tầm đo 20°C ~ +40°C, ± 0,7°C với tầm đo -20°C ~ -30°C +40°C ~ +60°C, ± 0,8°C với tầm đo -30°C ~ 40°C +60°C ~ +80°C Độ phân giải độ ẩm 0,1%RH nhiệt độ 0,1°C 0,1°F (Logtag Recorders, 2015) Thiết bị Delmhorst Soil Moisture Meter KS-D1 Digital Tester sử dụng để đo độ ẩm đất Thiết bị gồm đồng hồ số cảm biến Đồng hồ hiển thị thang đo từ 0-100 chuyển đổi sang giá trị 0,1-15 bar (Coleparmer, 2015) Các cảm biến làm thạch cao đúc xung quanh điện cực thép không gỉ Chọn cảm biến độ sâu khác nhau, tùy thuộc vào vị trí cần thiết để đo Kết nối dây cảm biến với đồng hồ để có số đo độ ẩm đất Digital light meter thiết bị đo cường độ ánh sáng Dải đo: 0,1 ~ 19.990 Lux Sai số: + ± (4% rdg + dgt) (200 Lux); + ± (4% rdg + dgt) (2.000 Lux); + ± (5% rdg + dgt) (20.000 Lux) Đặc tính góc ánh sáng: + 30º nhỏ ± 3%; + 60º nhỏ ± 10%; + 80º nhỏ ± 30% theo (Kyoritsu, 2004) 2.1.2 Phần cứng a Các thiết bị đầu đo - DHT11 sử dụng cảm biến đo nhiệt độ độ ẩm môi trường DHT11 có cấu tạo chân Nó sử dụng giao tiếp số theo chuẩn dây Với thông số: Sai số: 1% RH 10C; Độ xác đo độ ẩm không khí 250C ± 4% RH, 0-500C ± 5% RH nhiệt độ lớn ± 20C Ngô Trí Dương, D Nguyễn Văn Điều Hình Sơ đồ kết nối DHT11 Hình Ứng dụng với MCU (Micro (Micro-computer Unite) đọc d liệu Hình ảnh cho thấy MCU gửi tín hiệu bắt đầu, DHT11 thay đổi từ chế độ tiêu thụ lượng ợng thấp (không hoạt động) sang chế độ tiêu thụ lượng cao (hoạt động) chờ cho MCU hoàn thành tín hiệu bắt đầu Sau tín hiệu ợc hoàn thành, DHT11 gửi tín hiệu phản hồi kiểu liệu 40-bit bit bao gồm độ ẩm tương ng đối thông tin nhiệt độ đến MCU Khi liệu ợc thu thập, DHT11 thay đổi sang chế độ ộ tiêu thụ lượng l thấp nhận ợc tín hiệu MCU lần (D-Robotics, Robotics, 2010) - Để đo độ ẩm đất, sử dụng cảm c biến đo độ ẩm đất Cảm biến gồm có đầu dò độ ẩm đất 479 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới Hình Đầu dò độ ẩm đất module cảm biến module cảm biến Phần đầu dò cắm vào đất để phát độ ẩm, độ ẩm đất đạt ngưỡng thiết lập, đầu DO chuyển trạng thái từ mức thấp lên mức cao Khi module cảm biến độ ẩm kích hoạt, có thay đổi điện áp đầu vào IC LM393 IC nhận biết có thay đổi đưa tín hiệu thấp để báo hiệu Độ nhạy module điều chỉnh Khi sử dụng ta cắm đầu dò vào cát vào đất độ ẩm tương ứng với mức điện áp - Cảm biến đo cường độ ánh sáng có độ xác cao nhờ sử dụng quang trở IC LM393 Điện trở quang hay quang trở - LDR (Lightdependent resistor) quang trở Photoresistor Linh kiện phần tử cảm quang chế xuất từ vật liệu bán dẫn đa tinh thể tiếp giáp bán dẫn p-n Khi ánh sáng rọi lên quang trở phóng thích điện tử hóa trị từ mạng tinh thể chất bán dẫn khiến chúng di chuyển điện tử tự làm tăng độ đẫn điện, giảm điện trở chiếu xạ ánh sáng (Đào Thái Diệu, 2008) Vật liệu chế tạo LDR chất bán dẫn CdS (Cadmium Sulphide), nhạy với phổ ánh sáng khả kiến (RS Components, 1997 Đào Thái Diệu, 2008) Trong bóng tối, quang trở LDR có điện trở đến vài MΩ Khi có ánh sáng, điện trở giảm xuống mức vài trăm Ω Đó điện trở phi tuyến Mạch cảm biến ánh sáng dùng quang trở có ưu điểm nhỏ gọn, điều chỉnh độ nhạy Với dải đo 10-15.000 lux, điện trở bóng tối 1MΩ (RS Components, 1997) Hình Module cảm biến đo cường độ ánh sáng LDR 480 Ngô Trí Dương, Nguyễn Văn Điều b PLC S7-1200 (CPU 1214C AC/DC/Relay) module mở rộng PLC S7-1200 CPU 1214C AC/DC/Relay gồm phận xử lý, nhớ, nguồn, giao tiếp xuất nhập CPU 1214C AC/DC/RELAY tích hợp cục với 14DI/10DO/2AI SIMATIC S7-1200 CPU 1214C có kích thước vật lý (mm) 110 x 100 x 75 Có thể mở rộng module tín hiệu module truyền thông (Siemens, 2015) Module mở rộng cho PLC S7-1200 module SM1223 với mã sản xuất 6ES72231PL32-0XB0, 16DI/16DO, 16DI DC 24 V, SINK/SOURCE, 16DO, RELAY 2A (Siemens, 2015) Module analog SM1234 module mở rộng tương tự PLC S7-1200 Module SM 1234 có mã sản xuất 6ES7234-4HE32-0XB0 có 4AI/2AO, +/-10V, 14 BIT 0(4) - 20 MA, 13 BIT resolution (Siemens, 2015) 2.1.3 Phần mềm TIA Portal Siemens cho đời TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal), phần mềm sở tích hợp tất phần mềm lập trình cho hệ thống tự động hóa truyền động điện Nó phần mềm tự động hóa công nghiệp sử dụng chung môi trường, phần mềm cho tất tác vụ tự động hóa TIA Portal Siemens tích hợp tự động hóa toàn diện Simatic Step V11 để lập trình điều khiển Simatic, Simatic WinCC V11 để cấu hình hình HMI chạy Scada máy tính tích hợp TIA Portal TIA Portal giúp cho phần mềm chia sẻ sở liệu, tạo nên thống giao diện tính toàn vẹn cho ứng dụng Cảm biến đo Bộ khuếch đại tín hiệu Chuẩn hóa tín hiệu TIA Portal giúp người sử dụng phát triển, tích hợp hệ thống tự động hóa cách nhanh chóng, giảm thiểu thời gian việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ phần mềm riêng rẽ Nó thiết kế với giao diện thân thiện người sử dụng, TIA Portal thích hợp cho người lẫn người nhiều kinh nghiệm lập trình tự động hóa 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp phân tích về quy trình công nghệ, tìm khoảng đo thu thập liệu với quy mô phòng thí nghiệm Dải đo thiết bị phù hợp với điều khiện ngoại cảnh hoa đồng tiền nhà lưới Việc lấy mẫu hoàn toàn ngẫu nhiên với thời gian lấy mẫu 2s Kết lấy mẫu so sánh với giá trị thiết bị lấy mẫu chuẩn Những thiết bị lấy mẫu chuẩn có giá cao thị trường, nhà vườn khó tiếp cận Thiết bị chế tạo đáp ứng lại mong đợi phù hợp với khả nhà vườn Phương pháp nghiên cứu thiết bị, linh kiện thị trường để chế tạo hệ thống Cảm biến đo cảm nhận trạng thái hay trình môi trường nhà lưới biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin trạng thái hay trình Tín hiệu điện qua khuếch đại tín hiệu đến chuẩn hóa tín hiệu Thông tin xử lý để rút tham số định tính định lượng môi trường, phục vụ nhu cầu đo đạc Bộ điều khiển PLC phần mềm TIA Portal thu thập, lưu trữ thông tin, liệu chuẩn hóa - Khối cảm biến: Cảm nhận tín hiệu không điện nhiệt độ, độ ẩm môi trường, độ ẩm đất cường độ ánh sáng biến đổi chúng thành tín hiệu điện Bộ điều khiển PLC Thu thập, lưu trữ liệu Hình Quy trình công nghệ 481 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập pd liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trư ưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới - Bộ khuếch đại tín hiệu: Khuếch đại tín hiệu lên dải điện áp 0-24V - Chuẩn hóa tín hiệu: Khối chức PLC để hiệu chỉnh tín hiệu từ mạch khếch đại theo thiết bị đo chuẩn hóa - Bộ điều khiển PLC: Xử lý tín hiệu - Thu thập, lưu trữ thông tin KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hệ thống thu nhận tín hiệ ệu 3.1.1 Hệ thống cảm biến Đa số đại lượng vật lý xác định trực tiếp nhờ so sánh chúng với đại lượng chất Nhiệt độ đại lượng đo gián tiếp dựa vào phụ thuộc tính chất vật liệu vào nhiệt độ ((Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên, 2013) Giả sử môi trường đo có nhiệt độ thực Tx, đo ta nhận nhiệt độ Tc nhiệt độ phần tử cảm nhận cảm biến Nhiệt độ Tx gọi nhiệt độ cần đo, nhiệt độ Tc nhiệt độ đo Điều kiện để đo nhiệt độ phải có cân nhiệt môi trường đo cảm biến Tuy nhiên, nhiều nguyên nhân, nhiệt độ cảm biến không đạt tới nhiệt độ môi trường Tx, tồn chênh lệch Tx - Tc định Hiệu số bé, độ xác cao Vậy đo cần phải tăng cường trao đổi nhiệt cảm biến DHT11 môi trường đo Với đầu dò độ ẩm đất module cảm biến để đo độ ẩm đất, module cảm biến độ ẩm phát có tín hiệu từ đầu dò, lúc có thay đổi điện áp đầu vào LM393 IC nhận biết có thay đổi đưa tín hiệu 0V để báo hiệu, đất thiếu nước đầu mức cao (5V) Ngõ D0 kết nối trực tiếp với vi điều khiển PIC để phát độ ẩm đất đất Đầu AO kết nối với chuyển đổi ADC Nguyên lý hoạt động quang trở dựa tế bào quang dẫn coi mạch tương đương gồm hai điện trở Rc0 Rcp mắc song song: Trong đó: Rco - Điện trở tối Rcp - Điện trở chiếu sáng: sán Rcp = aΦ-γ a - hệ số phụ thuộc vào chất vật liệu, nhiệt độ, phổ xạ γ - hệ số có giá trị từ 0,5 - Hình Module cảm biến đo độ ẩm đất sử dụng LM393 482 Ngô Trí Dương, Nguyễn Văn Điều Thông thường Rcp < < Rco nên coi Rc = Rcp Công thức cho thấy phụ thuộc điện trở tế bào quang dẫn vào thông lượng ánh sáng không tuyến tính, nhiên tuyến tính hóa cách sử dụng điện trở mắc song song với tế bào quang dẫn Mặt khác, độ nhạy nhiệt tế bào quang dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ rọi lớn độ nhạy nhiệt nhỏ 3.2.1 Kết chạy thử 3.1.2 Mạch khuếch đại tín hiệu Khi hệ thống làm việc, thông số đo chuyển sang dạng đồ thị tương ứng, khiến việc theo dõi trực quan dễ so sánh Hệ thống có khả lưu trữ đồ thị, bảng số liệu theo thời gian dạng tệp có đuôi pdf để nhà vườn dễ so sánh kết hàng năm hoa đồng tiền với khoảng thông số môi trường mà phát triển tốt Định dạng pdf dễ dàng chuyển sang nhiều định dạng khác cho việc nghiên cứu làm việc, dung lượng nhỏ gọn, dễ lưu trữ Tổng quan mạch khuếch đại tín hiệu cảm biến Các cảm biến đo tín hiệu tương tự từ môi trường cần đo module cảm biến chuyển hóa sang tín hiệu số với dải điện áp từ 0-3,5V Tín hiệu mạch khuếch đại biến đổi dải điện áp từ 0-10V để phù hợp với dải điện áp CPU 1214C Từ cho ta tín hiệu cần đo 3.2 Hệ thống lưu trữ liệu Kết bảng số liệu đồ thị thu thập hình 10,11,12,13 cho thấy hệ thống đo thông số nhiệt độ, độ ẩm môi trường, độ ẩm đất cường độ ánh sáng với thời gian lấy mẫu T = 2s Hệ thống thu thập thông số cách rõ ràng, bước lấy mẫu xác, khoảng thông số đo phù hợp với phạm vi cần đo hoa đồng tiền Hình 7a Mạch khuếch đại điện áp sử dụng PIC16 điều khiển 483 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập pd liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trư ưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới Hình 7b Mạch khuếch đại thuật toán Hình Hệ thống gia công tín hiệu khuếch đại 484 Ngô Trí Dương, D Nguyễn Văn Điều Hình Tín hiệu từ cảm biến Hình 10 Kết tín hiệu nhiệt độ môi trường thu nhận từ cảm biến 485 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới Hình 11 Kết tín hiệu độ ẩm môi trường thu nhận từ cảm biến Hình 12 Kết tín hiệu độ ẩm đất thu nhận từ cảm biến 486 Ngô Trí Dương, Nguyễn Văn Điều Hình 13 Kết tín hiệu cưởng độ ánh sáng thu nhận từ cảm biến 3.2.2 Đánh giá sai số Bảng Đánh giá sai số kết đo nhiệt độ STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Giá trị cảm biến 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 Giá trị thiết bị đo 30,5 30,0 30,5 30,0 30,0 30,5 30,5 30,0 30,5 30,0 30,0 30,5 30,0 30,0 30,5 30,5 30,5 30,5 31,0 30,5 30,5 30,5 30,5 31,0 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 Sai số tương đối 0,1% 1,7% 0,1% 1,7% 1,7% 0,1% 0,1% 1,7% 0,1% 1,7% 1,7% 0,1% 1,7% 1,7% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 1,5% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 1,5% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Giá trị cảm biến 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 30,53 Giá trị thiết bị đo 30,5 31,0 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 30,0 30,5 30,5 30,0 30,0 30,5 30,5 30,5 31,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,5 30,5 30,5 30,5 30,5 31,0 31,0 31,0 Sai số tương đối 0,1% 1,5% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 1,7% 0,1% 0,1% 1,7% 1,7% 0,1% 0,1% 0,1% 1,5% 1,7% 1,7% 1,7% 1,7% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 0,1% 1,5% 1,5% 1,5% 487 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới Bảng Đánh giá sai số kết đo độ ẩm môi trường STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 488 Giá trị cảm biến 23,49 23,81 23,83 23,07 23,41 23,02 23,34 23,04 23,38 23,41 23,10 23,88 23,06 23,03 23,41 23,76 23,90 23,94 23,10 23,01 22,90 22,75 23,29 23,02 22,55 23,02 23,40 23,37 22,89 23,33 Giá trị thiết bị đo 23,2 23,2 23,2 23,0 23,1 23,2 23,2 23,2 23,2 23,2 23,2 23,3 23,5 23,6 23,5 23,6 23,6 23,6 22,4 22,4 22,5 22,7 22,8 22,9 22,7 22,8 22,7 22,7 22,7 22,7 Sai số tương đối 1,2% 2,6% 2,7% 0,3% 1,3% 0,8% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,4% 2,4% 1,9% 2,5% 0,4% 0,7% 1,3% 1,4% 3,0% 2,7% 1,8% 0,2% 2,1% 0,5% 0,7% 0,9% 3,0% 2,9% 0,8% 2,7% Giá trị cảm biến 22,61 23,50 23,41 23,39 23,06 23,16 23,83 23,39 23,45 23,94 23,51 23,16 23,40 23,21 23,48 23,78 23,95 24,02 24,32 24,62 24,92 24,06 24,96 24,29 24,64 24,65 24,45 24,36 24,67 24,95 Giá trị thiết bị đo 22,7 23,1 23,1 23,2 23,2 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,4 23,3 23,4 23,3 23,3 24,5 24,7 24,7 24,9 24,9 23,9 24,9 24,8 24,8 24,9 24,9 24,9 24,9 24,8 Sai số tương đối 0,4% 1,7% 1,3% 0,8% 0,6% 0,6% 2,2% 0,4% 0,6% 2,7% 0,9% 1,0% 0,4% 0,8% 0,8% 2,0% 2,3% 2,8% 1,6% 1,2% 0,1% 0,7% 0,2% 2,1% 0,6% 1,0% 1,8% 2,2% 0,9% 0,6% Bảng Đánh giá sai số kết đo độ ẩm đất STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Giá trị cảm biến 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 Giá trị thiết bị đo 32,2 32,3 32,4 32,4 32,4 32,5 32,7 32,8 32,9 32,7 32,8 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,6 32,6 32,7 33,2 33,2 33,2 33,0 33,1 33,2 33,2 33,2 33,2 33,2 33,2 Sai số tương đối 2,2% 1,9% 1,6% 1,6% 1,6% 1,3% 0,7% 0,4% 0,0% 0,7% 0,4% 0,7% 0,7% 0,7% 0,7% 0,7% 1,0% 1,0% 0,7% 0,9% 0,9% 0,9% 0,3% 0,6% 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% Giá trị cảm biến 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 32,92 Giá trị thiết bị đo 33,3 33,5 33,6 33,5 33,6 33,6 33,6 33,6 33,6 33,1 33,1 33,2 33,2 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,4 33,3 33,4 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 32,7 Sai số tương đối 1,2% 1,8% 2,1% 1,8% 2,1% 2,1% 2,1% 2,1% 2,1% 0,6% 0,6% 0,9% 0,9% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,5% 1,2% 1,5% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 1,2% 0,7% Ngô Trí Dương, Nguyễn Văn Điều Bảng Đánh giá sai số kết đo ánh sáng STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Giá trị cảm biến 90,67 91,30 91,13 92,00 91,79 91,77 91,80 91,45 91,53 91,77 90,28 90,83 89,72 89,37 88,67 90,10 89,46 86,57 115,46 106,95 106,54 113,26 110,27 106,86 106,30 106,54 113,07 108,24 107,36 113,55 Giá trị thiết bị đo 88,8 88,6 88,9 88,9 88,3 88,6 88,8 88,9 88,7 88,6 88,6 88,9 88,6 88,4 88,6 88,8 88,6 88,6 110,7 111,1 108,3 109,7 108,5 110,2 110,4 110,5 109,9 110,1 109,5 111,1 Sai số tương đối 2,1% 3,0% 2,4% 3,4% 3,8% 3,5% 3,3% 2,8% 3,1% 3,5% 1,9% 2,1% 1,3% 1,1% 0,1% 1,4% 1,0% 2,3% 4,1% 3,9% 1,7% 3,1% 1,6% 3,1% 3,9% 3,7% 2,8% 1,7% 2,0% 2,2% Giá trị cảm biến 108,87 110,92 108,35 112,52 110,51 110,10 115,03 114,07 112,06 112,52 115,72 117,00 120,95 120,80 122,87 134,67 135,28 136,40 137,21 136,62 136,92 138,06 135,29 138,64 137,65 136,45 134,06 138,02 139,00 137,41 Giá trị thiết bị đo 109,6 110,2 110,1 110,5 109,9 110,2 110,0 110,7 109,6 110,2 113,5 113,9 117,0 117,6 119,9 129,8 135,6 140,6 140,9 140,8 140,8 140,5 140,6 140,9 140,8 140,4 139,6 137,1 137,4 135,9 Sai số tương đối 0,7% 0,6% 1,6% 1,8% 0,5% 0,1% 4,4% 3,0% 2,2% 2,1% 1,9% 2,7% 3,3% 2,6% 2,4% 3,6% 0,2% 3,1% 2,7% 3,1% 2,8% 1,8% 3,9% 1,6% 2,3% 2,9% 4,1% 0,7% 1,1% 1,1% KẾT LUẬN Với kết đưa ra, nghiên cứu cho thấy làm việc ổn định cảm biến Tuy nhiên, việc sử dụng điện trở quang LDR có độ nhạy lớn nên việc làm lệch góc độ đo cảm biến làm thay đổi số liệu mà cảm biến đo Chính LDR cho ta số liệu có độ sai số cao so với thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm môi trường độ ẩm đất Kết nghiên cứu cho thấy hệ thống thu thập lưu trữ liệu làm việc ổn định Các thông số đo nhiệt độ, độ ẩm môi trường, độ ẩm đất cường độ ánh sáng đạt bước đo phù hợp, sai số nhỏ 5% Nghiên cứu làm chủ công nghệ chế tạo giúp nhà vườn tiếp cận dễ dàng với công nghệ Hệ thống sử dụng để phục vụ cho nghiên cứu vào hệ thống nhà lưới thực tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Anonymous (2014) Income and Capital return under Greenhouse Cultivation, retrieved 15 July 2015 at http://www.edgeindiaagrotech.com/income-andcapital-return-under-greenhouse-cultivation Bách khoa toàn thư mở Wikipedia (2015) Đồng tiền (hoa), https://vi.wikipedia.org /wiki/Chi_%C4% 90%E1%BB% 93ng_ti%E1%BB%81n Cole-parmer (2015) Humedad determinación (Medidores de humedad para suelos y alimentos), http://www coleparmer.com/Virtual-Catalog/esus/854 Phan Ngọc Diệp, Bùi Thị Hồng, Đặng Văn Đông, Trịnh Khắc Quang (2013) Dự án “Phát triển số giống hoa chất lượng cao giai đoạn 20062010”, http://favri.org.vn/vi/san-pham-khcn/sanpham-khcn/hoa-va-cay-canh/quy-trinh-kythuat/270-quy-trinh-ra-ngoi-cay-hoa-dong-tiengiai-doan-sau-in-vitro.htm Dhileep Shyl S (2015) Automatic Management of Environmental Parameters Inside the Greenhouse Using Wireless Sensor Network, International Journal of Advanced Research in Biology, Ecology, Science and Technology (IJARBEST), 1(1): 21-24 D-Robotics (2010) DHT 11 humidity & Temperature Sensor, pp 4,6 Đào Thái Diệu (2008) Giáo trình kỹ thuật cảm biến đo lường & điều khiển, Nhà xuất Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, tr 70 489 Thiết kế chế tạo hệ thống thu thập liệu thông số ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển hoa đồng tiền nhà lưới Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên (2013) Kỹ thuật cảm biến, tr 30,31,48-50, http://voer.edu.vn/c/kythuat-cam-bien/13775a37 Kyoritsu (2004) Digital light meter with separate light receiving sensor and meter, http://kewltd.co.jp/en/download/pdf/5202_E.pdf Logtag Recorders (2015) HAXO-8 Humidity Temperature Recorder, http://www.logtagrec orders com/products /haxo-8.html Nguyễn Văn Linh, Ngô Trí Dương (2011) Nghiên cứu, thiết kế chế tạo cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm cường độ ánh sáng sử dụng hệ thống điều khiển trình sảng xuất rau nhà lưới, Tạp chí Khoa học Phát triển, 9(1): 120 - 130 490 RS Components (1997) Light dependent resistors (number 232-3816), p.1 RS Components (1997) Light dependent resistors (number 232-3816), p.1 Đào Thái Diệu (2008) Giáo trình Kỹ thuật cảm biến đo lường & điều khiển, tr.70 Siemens (2015) ANALOG I/0 SM 1234, 4AI/2AO (6ES7234-4HE32-0XB0), https://support.industry siemens com/cs/pd/20508?pdti = td&lc = en-US Siemens (2015) CPU 1214C, AC/DC/RELAY, 14DI/10DO/2AI (6ES7214-1BG31-0XB0), https:// support industry siemens com/cs/pd/962 66?pdti = td&lc = en-US Siemens (2015) DIGITAL I/O SM 1223, 16DI/16DO (6ES7223-1PL32-0XB0), https://support.industry siemens.com/cs/pd/407487?pdti = td&lc = en-US  ... lý hoạt động quang trở dựa tế bào quang dẫn coi mạch tương đương gồm hai điện trở Rc0 Rcp mắc song song: Trong đó: Rco - Điện trở tối Rcp - Điện trở chiếu sáng: sán Rcp = aΦ-γ a - hệ số phụ thuộc... dẫn vào thông lượng ánh sáng không tuyến tính, nhiên tuyến tính hóa cách sử dụng điện trở mắc song song với tế bào quang dẫn Mặt khác, độ nhạy nhiệt tế bào quang dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ... tương ứng, khiến việc theo dõi trực quan dễ so sánh Hệ thống có khả lưu trữ đồ thị, bảng số liệu theo thời gian dạng tệp có đuôi pdf để nhà vườn dễ so sánh kết hàng năm hoa đồng tiền với khoảng