MẠNG cảm BIẾN RF để điều KHIỂN NÔNG TRẠI nấm DÙNG PIC16F877A (có code và sơ đồ mạch bên dưới)

ĐỒ ÁN MẠNG CẢM BIẾN RF ĐỂ ĐIỀU KHIỂN NÔNG TRẠI NẤM MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MCU Multipoint Control Unit PIC Programmable Intelligent Computer ĐỒ ÁN Trang 5/36 CHƯƠNG GIỚI THIỆU MẠNG CẢM BIẾN RF ĐỂ ĐIỀU KHIỂN NÔNG TRẠI TRỒNG NẤM 1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài mạng cảm biến rf dùng để điều khiển nông trại trồng nấm 1.1.1 Mục đích Các loại điều khiển từ xa tần số vô tuyến lại xuất từ năm 1914 Cho đến nay, phát minh tiếp tục dùng cho nhu cầu sống người, thiết bị điện tử cần thiết có điều khiển từ xa đại đa số sử dụng hàng ngày sống Vì tơi chọn đề tài để giúp người hiểu rõ tín hiệu vơ tuyến 1.1.2 Ý nghĩa Đề tài giúp người hiểu rõ sóng vơ tuyến, để áp dụng nhiều vào sống, phục vụ cho công việc thân, giúp cho công việc sống dễ dàng biết áp dụng sóng vơ tuyến 1.1 Nội dung đề tài 1.1.3 Chức công dụng mạng cảm biến rf để điều khiển nông trại nấm Mạng cảm biến rf để điều khiển nông trại nấm thiết kế, nhằm phục vụ cho cơng việc dễ dàng hơn, làm việc ta kiểm tra thông số thời tiết, để điều chỉnh hợp lý, cho nấm phát triển tốt hơn, đạt hiệu suất tốt cho người trồng nấm 1.1.4 Yêu cầu thực đề tài Thiết kế cảm biến NRF2401 kết nối với nhau, truyền nhận liệu, để gửi thơng số mơi trường hình LCD, sau đó, hiển thị lên, dựa vào thông số ta điều chỉnh lại thông số thông qua thiết bị ngoại vi quạt, đèn, máy bơm nước, để môi trường điều kiện tốt 1.1.5 Mức độ quy mô đề tài Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 6/36 Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm thực quy mơ vửa nhỏ hộ gia đình, muốn phát triển mở rộng quy mơ lớn, cần phải tính tốn thơng số đưa giải pháp cho loại nấm cụ thể, để phát triển loại nấm tốt 1.2 Nguyên lý chung Khi có liệu từ Module cảm biến, vi điều khiển nhận liệu từ Module cảm biến truyền qua RF sau tín hiệu RF truyền RF mẹ hiển thị thông tin lên LCD Và sau dựa vào thơng số mà tiến hành điều khiển thiết bị theo ý muốn 1.3 Công cụ mô điều khiển Trong đề tài, sử dụng mô Proteus Altium sau thực mơ để xem kết mơ Đề tài có thực phần cứng kiểm tra cách lắp đặt mơ hình nơng trại nhỏ Xem kết hình LCD, sau ta thực điều chỉnh thơng số qua máy tính theo điều kiện cần thiết CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG CẢM BIẾN RF ĐỂ ĐIỀU KHIỂN NÔNG TRẠI TRỒNG NẤM 1.4 Sơ đồ khối mạch Khối nguồn Khối điều khiển thiết bị CPU Khối module cảm biến Khối vi điều khiển truyền liệu Khối vi điều khiển nhận liệu Khối LCD hiển thị liệu Hình 2-1: Sơ đồ khối mạch Chức khối: Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 7/36 • Khối nguồn: cung cấp nguồn cho mạch hoạt động với mức điện áp Vdc 3.3 Vdc • Khối vi điều khiển truyền liệu: truyền liệu module LCD, Đồ Án dùng tín hiệu truyền với tần số 2.4 GHz • Khối vi điều khiển truyền liệu: nhận tín hiệu từ khối truyền liệu hiển thị lên LCD • Khối module cảm biến: đọc giá trị cảm biến để truyền LCD • Khối LCD hiển thị liệu: hiển thị giá trị module cảm biến truyền • CPU: điều khiển thiết bị quạt, đèn để thực theo trạng thái cảm biến • Khối điều khiển thiết bị: nhận lệnh từ CPU thực tùy chỉnh theo yêu cầu 1.1.6 Khối nguồn Nguồn lấy từ nguồn U = 220 Vac từ lưới điện, dùng biến áp hạ áp xuống 12 Vac, qua cầu chỉnh lưu điện áp 12 Vdc, sau ta dùng IC 7805 cung cấp mức điệp áp cho toàn mạch +5 Vdc cho tồn mạch Hình 2-2: Mạch nguồn 1.1.7 Khối module cảm biến Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm ứng dụng đo nhiệt độ độ ẩm với độ xác cao, cung cấp chất lượng tốt, khả chống nhiễu tốt Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 8/36 Hình 2-3: Module cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 [6] Cảm biến độ ẩm đất thường dùng hệ thống tưới tự động, trạng thái mức thấp (0 Vdc), đất thiếu nước đầu mức cao (5 Vdc), module có biến trở, để điều chỉnh độ nhạy module Hình 2-4: Module cảm biến độ ẩm đất [10] 1.1.8 Khối vi điều khiển truyền nhận liệu Pic 16f877a dòng Pic phổ biến nay, sử dụng nhiều, đáp ứng ứng dụng thông thường tiết kiệm lượng Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 9/36 Hình 2-5: Sơ đồ chân vi điều khiển Pic16f877a HC-05 [1] Trong khối truyền nhận liệu, ta sử dụng module nrf24l01, module thu phát không dây nRF24L01 hoạt động theo giao thức SPI, SPI chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao Đây kiểu truyền thơng Master-Slave, có chip Master điều phối q trình tuyền thơng chip Slaves điều khiển Master truyền thơng xảy Master Slave Hình 2-6: Sơ đồ chân vi module nrf24l01 [2] 1.1.9 Khối LCD hiển thị liệu Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 10/36 Màn hình text LCD1602 xanh sử dụng driver HD44780, có khả hiển thị dòng với dòng ký tự, mành hình có độ bền cao, phổ biến, cho người học làm dự án Hình 2-7: Cấu tạo LCD [3] 1.1.10 Khối điều khiển thiết bị Rơle (relay) chuyển mạch hoạt động điện Dòng điện chạy qua cuộn dây rơle tạo từ trường hút lõi sắt non làm thay đổi cơng tắc chuyển mạch Dòng điện qua cuộn dây bật tắt rơle có hai vị trí chuyển mạch qua lại Hình 2-8: Hình minh họa relay điện [4] Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 24/36 { Stop(); OpenFile(); if (m_AudioStream != null) { m_AudioStream.Position = 0; //m_Player = new WaveOutPlayer(-1, m_Format, 16384, 3, new BufferFillEventHandler(Filler)); m_Player = new WaveOutPlayer(-1, m_Format, 16384, 3, new BufferFillEventHandler(Filler)); } //Stop(); } catch (Exception) { } } private void CloseFile() { try { Stop(); if (m_AudioStream != null) try { m_AudioStream.Close(); } finally { m_AudioStream = null; } } catch (Exception) { } } private void OpenFile() { CloseFile(); Mạng cảm biến RF để điều khiển nông trại trồng nấm ĐỒ ÁN Trang 25/36 try { //WaveStream S = new WaveStream(_str_Main.FileNhac); WaveStream S = new WaveStream(GiaoDienMayTinh.Properties.Resources.click); if (S.Length